Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение



Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение
Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение
Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение
Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение
Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение
G02F1/00 - Устройства или приспособления для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, исходящего от независимого источника, например для переключения, стробирования или модуляции; нелинейная оптика (термометры с использованием изменения цвета или прозрачности G01K 11/12; с использованием изменения параметров флуоресценцией G01K 11/32; световоды G02B 6/00; оптические устройства или приспособления с использованием подвижных или деформируемых элементов для управления светом от независимого источника G02B 26/00; управление светом вообще G05D 25/00; системы визуальной сигнализации G08B 5/00; устройства для индикации меняющейся информации путем выбора или комбинации отдельных элементов G09F 9/00; схемы и устройства управления для приборов

Владельцы патента RU 2650343:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) (KG)

Изобретение относится к источникам терагерцового (ТГц) излучения, а именно к конвертерам ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение на основе золотых нанообъектов. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение содержит размещенные в корпусе электромагнитный излучатель в виде магнетрона с волноводом, металлическую камеру с входным и выходным отверстиями на смежных стенках, установленную в корпусе с зазором, подложку с золотыми нанообъектами, расположенную внутри металлической камеры компланарно оси входного отверстия, при этом волновод установлен коаксиально с входным отверстием металлической камеры так, что его торец расположен внутри камеры, а в корпусе выполнено отверстие, соосное и совпадающее по форме с выходным отверстием камеры, в котором установлен резонансный фильтр, отличающийся тем, что резонансный фильтр выполнен с частотой пропускания 0,1-0,5 ТГц, а золотые нанообъекты выполнены в форме тела с одним или несколькими геометрическими размерами меньше длины волны продольного фонона с энергией эмитируемого ТГц фотона. Технический результат – расширение эксплуатационных возможностей устройства. 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к источникам терагерцового (ТГц) излучения, а именно к конвертерам ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение на основе золотых нанообъектов, и может применяться в устройствах для дистанционной визуализации оружия, скрытого под одеждой на туловище человека, в аэропортах, вокзалах и местах проведения массовых мероприятий, а также для сканирования людей на контрольно-пропускных пунктах - с целью обнаружения предметов, укрываемых под одеждой; изобретение также может применяться для медицинских исследований: при визуализации раковых клеток в онкологических клиниках и для наблюдения состояния ран и ожогов под бинтами, не снимая последних, - в ожоговых центрах, а также для неконтактного исследования дерматологических патологий, не допускающих контактную акустическую диагностику.

Известен генератор субтерагерцового и терагерцового излучения на основе оптического транзистора (патент RU 2536327, H01L 31/112, G02F 1/00, опубл. в 2014 г.), включающий источник лазерного излучения, электрическую цепь с источниками напряжения и импедансной нагрузкой и оптически активный элемент. Оптически активный элемент оснащен дополнительным полевым транзистором, имеющим в подзатворной области слой полупроводника с коротким временем жизни фотовозбужденных носителей заряда, затвор из прозрачного или полупрозрачного материала, при этом электрическое смещение подается на сток и исток проводящего канала полевого транзистора.

Известен также многоэлементный генератор терагерцового излучения (патент RU 2523746, G02F 1/00, опубл. в 2014 г.), содержащий исследуемый образец, лазер, излучающий фемтосекундное лазерное излучение, многоэлементный эмиттер, состоящий хотя бы из одного элементарного эмиттера, представляющего собой слой кристаллического полупроводника с напыленной металлической маской, формирующей резкий градиент освещенности слоя кристаллического полупроводника фемтосекундным лазерным излучением, при этом на границе освещенной и неосвещенной частей слоя кристаллического полупроводника сформирован резкий градиент концентрации фотовозбужденных носителей зарядов параллельно поверхности слоя кристаллического полупроводника. Также содержит эллиптическое зеркало, выполненное формирующим фокусированный пучок ТГц излучения и содержащее отверстие для пропускания фемтосекундного лазерного излучения, а многоэлементный эмиттер выполнен содержащим растр цилиндрических микролинз, распределяющий фемтосекундное лазерное излучение между элементарными эмиттерами и формирующий на слое кристаллического полупроводника освещение только областей, участвующих в генерации ТГц излучения, кроме того, металлическая маска выполнена в виде плоских металлических полос.

Общими недостатками описанных устройств являются малое сечение потока ТГц излучения, что не позволяет применять их для обнаружения предметов, скрытых под одеждой субъекта-носителя оружия, когда на его туловище требуется создавать пятно освещения диаметром ~ 40 см, а также применение в описанных устройствах дорогостоящего источника лазерного излучения.

За прототип выбран конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение на основе золотых нанообъектов (K. Moldosanov and A. Postnikov, A terahertz-vibration to terahertz-radiation converter based on gold nanoobjects: a feasibility study, Beilstein Journal of Nanotechnology, 2016, vol. 7, pages 983-989, опубл. 06 июля 2016 г.), включающий размещенные в корпусе электромагнитный излучатель, облучаемую подложку с золотыми нанообъектами и резонансный фильтр, плоскость которого параллельна плоскости подложки. Конвертер снабжен металлической камерой с входным и выходным отверстиями на смежных стенках, установленной в корпусе с зазором, подложка с золотыми нанообъектами размещена внутри металлической камеры так, что ось входного отверстия лежит в плоскости с золотыми нанообъектами, в корпусе выполнено отверстие, совпадающее по форме и соосное с выходным отверстием камеры, в котором установлен резонансный фильтр с частотой пропускания 3,9-4,6 ТГц, при этом электромагнитный излучатель выполнен в виде магнетрона с волноводом, установленным коаксиально с входным отверстием металлической камеры так, что торец волновода находится внутри камеры, а золотые нанообъекты использованы произвольной формы, число атомов Na в которых удовлетворяет неравенству: (4/3)⋅(ЕF/Еm)≤Na<(4/3)⋅(EF/hν), где ЕF - энергия Ферми золота, Еm - энергия пика энергетического распределения плотности состояний продольных фононов в золоте, ν - рабочая частота магнетрона, a h - константа Планка.

Недостатком конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение на основе золотых нанообъектов, выбранного за прототип, является повышенная частота ТГц электромагнитного излучения (3,9-4,6 ТГц), не позволяющая применить его для визуализации предметов, скрытых под одеждой, - из-за интенсивного затухания этого излучения в воздухе, что ограничивает дальность дистанционного и скрытного обнаружения оружия, скрытого на субъекте-носителе, а также вследствие эффективного поглощения его тканями одежды, что не позволяет визуализировать оружие, скрытое под одеждой.

Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в конвертере ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение, включающем размещенные в корпусе электромагнитный излучатель в виде магнетрона с волноводом, металлическую камеру с входным и выходным отверстиями на смежных стенках, установленную в корпусе с зазором, подложку с золотыми нанообъектами, расположенную внутри металлической камеры компланарно оси входного отверстия, волновод установлен коаксиально с входным отверстием металлической камеры так, что его торец расположен внутри камеры, а в корпусе выполнено отверстие, соосное и совпадающее по форме с выходным отверстием камеры, в котором установлен резонансный фильтр, резонансный фильтр выполнен с частотой пропускания 0,1-0,5 ТГц, а золотые нанообъекты выполнены в форме тела с одним или несколькими геометрическими размерами меньше длины волны продольного фонона с энергией эмитируемого ТГц фотона.

Золотые нанообъекты выполнены в форме многогранника.

Золотые нанообъекты выполнены в форме цилиндрической трубы.

Золотые нанообъекты содержат 1-2 мас. % примесных атомов тантала и/или железа.

Магнетрон выполнен с инверторным управлением мощности.

Выполнение резонансного фильтра с частотой пропускания 0,1-0,5 ТГц позволяет выводить из металлической камеры полезное низкочастотное ТГц излучение - фотоны с частотой ≈ 0,1-0,5 ТГц, испускаемые релаксируемыми возбужденными электронами, - с максимальной эффективностью, и при этом поглощать фоновое излучение электромагнитного излучателя.

Выполнение золотых нанообъектов в форме тела с одним или несколькими геометрическими размерами меньше длины волны продольного фонона с энергией эмитируемого ТГц фотона обеспечивает в них одновременное поглощение их электроном двух продольных фононов с разностью энергий 0,41-2,07 мэВ, распространяющихся в нанообъекте встречно, и одного фотона от электромагнитного излучателя с частотой намного меньше чем 0,1-0,5 ТГц, и релаксацию возбужденного электрона путем эмиссии фотона с частотой ≈ 0,1-0,5 ТГц, таким образом позволяя конвертировать энергию вибраций ионов золота (продольных фононов) и энергию фотонов от электромагнитного излучателя в энергию низкочастотных ТГц фотонов с частотой ≈ 0,1-0,5 ТГц, которые достаточно хорошо пропускаются как воздухом, так и тканями одежды. Для этого конфигурация золотых нанообъектов такова, что они имеют один или несколько геометрических размеров меньше длины волны продольного фонона, имеющего энергию, равную энергии эмитируемого ТГц фотона, что:

(а) обеспечивает возбуждение фермиевского электрона в нанообъекте за счет одновременного поглощения им трех квазичастиц: двух продольных фононов, распространяющихся в нанообъекте встречно, и одного фотона от электромагнитного излучателя; при этом разность энергий hf встречно распространяющихся фононов равна 0,41-2,07 мэВ, где ƒ=0,1-0,5 ТГц, h - константа Планка;

) благоприятствует релаксации возбужденного электрона путем эмиссии фотона с частотой ~ 0,1-0,5 ТГц, но препятствует его релаксации за счет возбуждения продольного фонона вдоль направления движения возбужденного электрона - благодаря тому, что вдоль этого направления: минимальная энергия предполагаемого продольного фонона превышает энергию возбужденного электрона и, кроме того, размер нанообъекта меньше длины волны (32,3-6,5 нм, отвечающей соответственно частотам 0,1-0,5 ТГц) предполагаемого продольного фонона.

Одновременное поглощение двух фононов и одного фотона происходит при равенстве энергии mе1⋅ΔЕе1 (где mе1 - число квантованных энергетических зазоров ΔЕe1 электронов в интервале от уровня Ферми EF до возбужденного электронного уровня) сумме энергии nvm⋅ΔEvm=hf (где nvm - число квантованных энергетических зазоров ΔEvm вибрационных мод, содержащихся в разнице энергий hf двух встречно распространяющихся продольных фононов) и энергии фотона электромагнитного излучателя.

Содержание в золотых нанообъектах 1-2 мас .% примесных атомов тантала и/или железа дополнительно благоприятствует релаксации возбужденного электрона путем эмиссии фотона за счет повышения плотности состояний электронов на уровне Ферми золота путем формирования энергетических d - уровней на уровне Ферми золота.

Выполнение магнетрона с инверторным управлением его мощности позволяет плавно изменять выходную мощность конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение, что важно при его применении для медицинских исследований.

Конвертер ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверху. На фиг. 3 изображен золотой нанообъект в форме прямоугольного параллелепипеда, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид сбоку в разрезе. На фиг. 5 изображен золотой нанообъект в форме цилиндрической трубы, вид сверху; на фиг. 6 - то же, вид сбоку в разрезе. На фиг. 7 изображен золотой нанообъект в форме куба. На фиг. 8 изображен золотой нанообъект в форме кубооктаэдра.

Конвертер ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение состоит из корпуса 1, в котором с зазором 2 установлена металлическая камера 3 с входным 4 и выходным 5 отверстиями на смежных стенках, облучаемой подложки 6 с нанесенными золотыми нанообъектами 7, электромагнитного излучателя в виде магнетрона 8 с волноводом 9, резонансного фильтра 10 и системы питания, управления и охлаждения (на рис. не показаны). Подложка 6 размещена в камере 3 так, что ось входного отверстия 4 находится в плоскости с золотыми нанообъектами 7, при этом плоскость подложки 6 параллельна плоскости выходного отверстия 5. Волновод 9 установлен коаксиально с входным отверстием 4. Торец волновода 9 находится внутри камеры 3. В корпусе 1 выполнено отверстие 11, совпадающее по форме с выходным отверстием 5 и соосное с ним. В зазоре 2 в отверстиях 5 и 11 плотно установлен резонансный фильтр 10. На выходе резонансного фильтра 10 может быть размещена система фокусировки 12, собирающая эмитированное нанообъектами ТГц излучение и фокусирующая его на скрытом предмете 13 на обследуемом субъекте. При использовании конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение для сканирования людей (то есть при дальности ≤1 м) с целью обнаружения предметов, скрытых под одеждой, система фокусировки 12 не устанавливается, так как в этом случае требуется нефокусированный поток ТГц излучения, обеспечивающий на туловище человека пятно диаметром ≈ 40 см.

Конвертер ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение работает следующим образом. Магнетрон 8 (фиг. 1, 2) генерирует сверхвысокочастотные (СВЧ) фотоны, которые через волновод 9 поступают в полость металлической камеры 3, в которой смонтирована подложка 6 с множеством расположенных на ней золотых нанообъектов 7. Нанообъекты 7 облучаются магнетроном 8 с волноводом 9 и отраженным от стенок металлической камеры 3 потоком СВЧ фотонов. В каждом нанообъекте 7 фермиевский электрон, оказавшийся в электрическом поле двух встречно распространяющихся продольных фононов, ускоряется в результирующем поле и, будучи также облучаем магнетроном, поглощает оба фонона и СВЧ фотон. В результате фермиевский электрон возбуждается на энергетический уровень с энергией (ЕF+me1⋅ΔEe1) и движется под углом γ между направлением импульса s возбужденного электрона и импульсом nvmq, являющимся разницей в импульсах двух встречно распространяющихся продольных фононов (см. фиг. 3 и 5). На фиг. 7 и 8 векторная картина аналогична, но векторы импульса nvmq направлены вдоль нескольких направлений, поэтому во избежание усложнения чертежей векторы не показаны. На фиг. 7 векторы импульса nvm⋅q направлены вдоль каждой из трех осей декартовой системы координат, то есть вдоль направлений GA, GH и GE. А на фиг. 8 векторы импульса nvm⋅q лежат в плоскостях шестиугольников ABCDEFA, GHCIKFG, MHBLKEM и AGMDILA и направлены перпендикулярно каждой паре их противоположных сторон, кроме того, векторы импульса nvm⋅q лежат в плоскостях квадратов AHDKA, BGEIB и CLFMC (контуры двух последних не показаны во избежание усложнения чертежа) и направлены перпендикулярно каждой паре их противоположных сторон.

Выполненные расчеты показали, что при обеспечении эмиссии фотонов с частотами 0,1-0,5 ТГц угол γ равен соответственно ≈ 89°-84,2°, то есть возбужденный электрон движется почти перпендикулярно к направлению распространения двух встречных продольных фононов, что неизбежно приведет к его рассеянию на границе нанообъекта. При этом, вследствие значительной величины работы выхода электрона из золота (≈ 4,3 эВ), рассеиваемый электрон не покинет нанообъект, а благодаря условиям, препятствующим его релаксации с возбуждением продольного фонона (в нанообъектах размер, вдоль которого движется возбужденный электрон, меньше длины волны продольного фонона, имеющего энергию nvm⋅ΔEvm+hν, равную энергии эмитируемого ТГц фотона), будет релаксировать, переходя на уровень Ферми с испусканием фотона с частотой ≈ 0,1-0,5 ТГц.

ТГц фотоны с частотой 0,1-0,5 ТГц, испущенные в направлении резонансного фильтра 10, выходят из металлической камеры 3 через резонансный фильтр 10, имеющий частоту пропускания 0,1-0,5 ТГц, а фон СВЧ фотонов поглощается резонансным фильтром 10 и не выходит наружу. В случае применения конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение для дистанционного и скрытного обследования субъекта поток ТГц фотонов, пропущенных резонансным фильтром 10, собирается системой фокусировки 12 и фокусируется на скрытом предмете 13 на обследуемом субъекте. В случае применения конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение для сканирования людей (нескрытного обследования при малых дистанциях) с целью обнаружения предметов, укрываемых под одеждой, поток ТГц фотонов, пропущенных резонансным фильтром 10, должен быть широким, поэтому он не фокусируется, и система фокусировки 12 не используется. При медицинских исследованиях применение системы фокусировки 12 определяется характером конкретной задачи.

В таблице 1 приведены примеры реализации конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение при различных сочетаниях подложки, типа золотых нанообъектов, резонансного фильтра и системы фокусировки; рабочая частота электромагнитного излучателя, магнетрона с волноводом, равна 2,45 ГГц, а СВЧ мощность магнетрона 1 кВт. Размеры всех нанообъектов меньше глубин скин-слоя δ в золоте на частоте 2,45 ГГц (δ=1,5 мкм), а также в диапазоне частот 0,1-0,5 ТГц (соответственно δ=240-110 нм), поэтому нанообъекты прозрачны как для фотонов электромагнитного излучателя, так и для эмитируемых ТГц фотонов.

Таким образом, золотые нанообъекты являются источниками ТГц излучения частот 0,1-0,5 ТГц, что позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства за счет снижения частоты конвертера до 0,1-0,5 ТГц, при которых ТГц излучение достаточно хорошо пропускается как воздухом, так и тканями одежды. Таким образом, поставленная техническая задача решена.

Использование конвертера ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение предлагаемой конструкции позволит удовлетворить острую потребность в аппаратуре для обеспечения безопасности на транспорте и в публичных местах, а также для медицинских исследований: при визуализации раковой опухоли в онкологических клиниках и для наблюдения состояния ран и ожогов под бинтами, не снимая последних, - в ожоговых центрах, а также для неконтактного изучения дерматологических патологий, не допускающих контактную акустическую диагностику, например ультразвуковое исследование.

1. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение, включающий размещенные в корпусе электромагнитный излучатель в виде магнетрона с волноводом, металлическую камеру с входным и выходным отверстиями на смежных стенках, установленную в корпусе с зазором, подложку с золотыми нанообъектами, расположенную внутри металлической камеры компланарно оси входного отверстия, при этом волновод установлен коаксиально с входным отверстием металлической камеры так, что его торец расположен внутри камеры, а в корпусе выполнено отверстие, соосное и совпадающее по форме с выходным отверстием камеры, в котором установлен резонансный фильтр, отличающийся тем, что резонансный фильтр выполнен с частотой пропускания 0,1-0,5 ТГц, а золотые нанообъекты выполнены в форме тела с одним или несколькими геометрическими размерами меньше длины волны продольного фонона с энергией эмитируемого ТГц фотона.

2. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение по п. 1, отличающийся тем, что золотые нанообъекты выполнены в форме многогранника.

3. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение по п. 1, отличающийся тем, что золотые нанообъекты выполнены в форме цилиндрической трубы.

4. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение по п. 1, отличающийся тем, что золотые нанообъекты содержат 1-2 мас. % примесных атомов тантала и/или железа.

5. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение по п. 1, отличающийся тем, что магнетрон выполнен с инверторным управлением мощности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к дисплейному устройству, содержащему дисплейную панель и подсветку, и к способу визуального отображения. Техническим результатом является повышение качества визуального воспроизведения подвижного изображения.

Изобретение относится к экранному узлу мобильного устройства и мобильному устройству. Технический результат заключается в повышении точности обнаружения состояния окружающего света, сохранении прочности экранного узла мобильного устройства, обеспечении более точного соответствия состояния собранного окружающего света фактическому состоянию для более точной регулировки яркости экрана.

Изобретение относится к технологии изготовления жидкокристаллических дисплеев с обеспечением схемы возбуждения светодиодной подсветки со схемой защиты от превышения потребляемого тока.

Изобретение относится к устройствам отображения. Подложка цветового фильтра включает множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черные матрицы для отделения областей субпикселов друг от друга.

Изобретение относится к области оптики и оптоэлектроники. Его применение в устройствах и системах управления световыми пучками видимого и ИК-диапазона, в том числе в пространственных модуляторах света, в голографии, визуализации и отображении информации, в устройствах хранения, преобразования и обработки изображений позволяет расширить функциональные возможности за счет достижения в оптическом модуляторе бистабильного режима модуляции рассеяния света с увеличенным до 5 кГц интервалом частот модуляции, с эффективностью рассеяния света не менее 200:1 и запоминанием любого из двух оптических состояний в течение не менее десятка секунд при возможности его выключения за время менее 50 мкс.

Изобретение относится к технологии отображения информации и, более конкретно, к способу и системе для компенсации цветовых оттенков на панели жидкокристаллического дисплея.

Изобретение относится к электрохромным устройствам и способам их изготовления. Для минимизации влияния дефектов в электрохромном устройстве используют дополнительный изолирующий слой, препятствующий возникновению электрического контакта между электропроводящими слоями и/или электрохромно-активными слоями и слоями с противоположной полярностью и возникновению короткого замыкания в областях образования дефекта.

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки на эффекте Фарадея для лазеров ближнего и среднего ИК-диапазона.

Изобретение относится к области оптических измерительных приборов и может быть использовано в оптических интерферометрических датчиках с полупроводниковыми источниками оптического излучения для формирования оптических импульсов и частотной модуляции оптической несущей без использования дополнительных амплитудных, частотных и фазовых модуляторов.

Изобретение относится к прикладной оптике и может быть использовано в акустооптических монохроматорах, спектрометрах и спектрометрах изображений. Светосильный двухкристальный акустооптический монохроматор состоит из оптически соединенных входного элемента селекции поляризации света, первой АО ячейки, промежуточного элемента селекции поляризации света, второй АО ячейки, выходного элемента селекции поляризации света.

Изобретение относится к области физики фемтосекундных лазеров, акустооптики и спектроскопии. Устройство для измерения переходных характеристик оптических лазерных усилителей включает в себя лазерный задающий осциллятор, генерирующий ультракороткие импульсы, стретчер, обеспечивающий чирпирование во времени по линейному закону лазерного импульса от задающего осциллятора до необходимой длительности, акустооптическую дисперсионную линию, выполненную на основе кристалла и осуществляющую формирование оптического тестового сигнала посредством дифракции входных лазерных импульсов при произвольной амплитудной и фазовой модуляции их оптических спектров за время нестационарного акустооптического взаимодействия, устройство регистрации переходных характеристик усилителей после усиления ими оптического тестового сигнала, содержащее пикосекундную стрик-камеру и цифровую камеру; систему синхронизации; программно-аппаратный управляющий комплекс: ВЧ-генератор сигналов произвольной формы и усилитель, которые адаптивно формируют в акустооптическом кристалле ультразвуковую фазовую дифракционную решетку с переменными периодом и глубиной модуляции, чтобы обеспечить необходимый временной профиль дифрагировавшего лазерного импульса (оптического тестового сигнала) для последующего измерения переходных характеристик оптических усилителей устройством регистрации. Технический результат заключается в генерации и регистрации адаптивных оптических тестовых сигналов для измерения переходных характеристик с экстремально короткими фронтами в единицы пикосекунд. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к источникам терагерцового излучения, а именно к конвертерам ТГц вибраций в ТГц электромагнитное излучение на основе золотых нанообъектов. Конвертер терагерцовых вибраций в терагерцовое электромагнитное излучение содержит размещенные в корпусе электромагнитный излучатель в виде магнетрона с волноводом, металлическую камеру с входным и выходным отверстиями на смежных стенках, установленную в корпусе с зазором, подложку с золотыми нанообъектами, расположенную внутри металлической камеры компланарно оси входного отверстия, при этом волновод установлен коаксиально с входным отверстием металлической камеры так, что его торец расположен внутри камеры, а в корпусе выполнено отверстие, соосное и совпадающее по форме с выходным отверстием камеры, в котором установлен резонансный фильтр, отличающийся тем, что резонансный фильтр выполнен с частотой пропускания 0,1-0,5 ТГц, а золотые нанообъекты выполнены в форме тела с одним или несколькими геометрическими размерами меньше длины волны продольного фонона с энергией эмитируемого ТГц фотона. Технический результат – расширение эксплуатационных возможностей устройства. 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Наверх