Теоретично та експериментально обгрунтовано можливість застосування запропонованого раніше методу квазіоптичного хвилеводного моделювання (КХМ) для вивчення амплітудно-фазових характеристик прямого та зворотного розсіяння фізичних об'єктів або їх масштабних моделей у ближній міліметровій та в субміліметровій областях електромагнітного спектра. Для реалізації методу створено квазіоптичну лабораторну вимірювальну установку гомодинного типу на основі круглого порожнистого діелектричного хвилеводу (ПДХ), хвилеводних і квазіоптичних пристроїв та елементів тракту, а також комплексу апаратних та програмних засобів на базі IBM PC/AT і уніфікованих модулей, виконаних у стандарті КАМАК.

З урахуванням квантової природи електромагнітного випромінювання розглянуто перетворення його параметрів квазіоптичними безперервними фазозсувачами (поляризаційними) та квазібезперервними (доплерівськими) зсувачами частоти.

С учётом квантовой природы электромагнитного излучения рассмотрено преобразование его параметров квазиоптическими непрерывными фазовращателями (поляризационными) и квазинепрерывными (доплеровскими) сдвигателями частоты.

The transformation of the electromagnetic radiation parameters by continuous (polarizable) phase changers and quasicontinuous (Dopler's) frequency shifter has been considered with regard to quantum native of EMR.

Досліджено можливість використання методу квазіоптичного хвилеводного моделювання (КХМ) для експериментального вивчення поляризаційних характеристик зворотного розсіяння фізичних об'єктів або їх масштабних моделей у ближній міліметровій і субміліметровій областях електромагнітного спектра. Для реалізації методу розроблено та створено квазіоптичний поляриметричний мікрокомпактний полігон (ПМКП) на базі круглого порожнистого діелектричного хвилеводу, квазіоптичних і хвилеводних пристроїв та елементів тракту. Наведено результати вимірювань амплітудних і фазових діаграм зворотного розсіяння зразкового об'єкта, одержані за допомогою ПМКП різних поляризаційних базисах у чотирьохміліметровому діапазоні хвиль, а також для порівняння відповідні теоретичні дані числового моделювання, що демонструють можливості методу КХМ.

Індекс рубрикатора НБУВ: В343.41

Рубрики:

Інтерференційні прилади. Дифракційні прилади

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описаны низкотемпературные фотоприемники терагерцевого диапазона частот, предназначенные для использования в квазиоптических интерферометрах, применяемых в исследованиях высокотемпературной термоядерной плазмы. Приведены результаты измерений фазовых сдвигов и углов поворота плоскости поляризации и соответствующие им погрешности измерения электронной концентрации плазмы.

Разработаны и исследованы широкополосные квазиоптические устройства пространственного объединения и разделения волн гига- и терагерцевого диапазонов на основе делительных элементов в виде диэлектрических пластин и ножевых решеток, установленных в диагональных плоскостях прямоугольных разветвлений металлодиэлектрических волноводов квадратного поперечного сечения. Проведена оптимизация таких устройств.

Індекс рубрикатора НБУВ: О52-035.413 + О52-060.24

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлена новая рекурсивная схема нахождения устойчивого решения для задачи рассеяния электромагнитных волн на многослойной периодической структуре. Задача решена методом интегральных функционалов. Проведено сравнение рассчитанных при помощи метода интегральных функционалов частотных характеристик коэффициента отражения от образца углепластика (CFRP) с экспериментальными данными, полученными при помощи метода квазиоптической рефлектометрии в субтерагерцевом диапазоне частот при различных поляризациях и углах падения волны на образец. Полученные результаты могут послужить основой для построения более сложных моделей CFRP, включающих моделирование различных видов поверхностных загрязнений и помогут лучше интерпретировать данные рефлектометрии CFRP в терагерцевой области частот и усовершенствовать методы неразрушающего контроля углепластиков в этой области электромагнитного спектра.

Широкое использование в современном авиастроении углепластиков потребовало разработки способов неразрушающего контроля состояния их поверхности и определения наличия влаги и термических повреждений, влияющих на качество клеевых соединений. Применяемые в терагерцевом диапазоне длин волн для этих целей обычные методы рефлектометрии дают очень малый контраст сигналов, отраженных от чистых и загрязненных образцов. Рассмотрен метод рефлектометрии внутреннего отражения при наклонном облучении поверхности углепластиков квазиоптическим (КО) пучком под разными углами через призму внутреннего отражения, расположенную вблизи поверхности образца. Для реализации метода разработана КО измерительная установка, выполненная на основании полого диэлектрического лучевода и комплекса лучеводных устройств и компонентов ТГц диапазона. Проведены экспериментальные тестирования образцов композитных материалов, показавшие значительное возрастание контраста при обнаружении загрязнений. При технической доработке рефлектометр можно использовть на практике.

В ряде областей радиофизики при создании гетеродинных устройств, использующих лазеры терагерцевого (ТГц) диапазона в качестве источников излучения, требуется получение стабильной разницы между частотами сигнального и гетеродинного каналов. Рассмотрены различные способы решения этой задачи, в частности, рассмотрена возможность генерации в общем объеме активного вещества лазерных излучений нескольких отдельных частот из диапазона излучения этого вещества, что дает ряд преимуществ в сравнении с известными способами. Предложена схема ТГц лазера с комбинированным многоканальным резонатором и методика получения стабильной разницы частот в каждом канале. Разработанный многоканальный лазер может использоваться в известных схемах интерферометров и поляриметров, а также в других измерительных системах, где требуется одновременная генерация ТГц излучения по разным каналам с разницей частот в пределах полосы усиления активного вещества. Это открывает новые возможности для использования ТГц лазеров в измерительных системах.

У ряді галузей радіофізики під час створення гетеродинних пристроїв, що використовують лазери терагерцового (ТГц) діапазону як джерела випромінювання, потрібне одержання стабільної різниці між частотами сигнального й гетеродинного каналів. Розглянуто різні способи вирішення цієї задачі, зокрема можливість генерації в спільному обсязі активної речовини лазерних випромінювань декількох окремих частот із діапазону випромінювання цієї речовини, що дає ряд переваг у порівнянні з відомими способами. Запропоновано схему ТГц лазера з комбінованим багатоканальним резонатором і методику одержання стабільної різниці частот в кожному каналі. Розроблений багатоканальний лазер може використовуватися у відомих схемах інтерферометрів і поляриметрів, а також в інших вимірювальних системах, які потребують одночасної генерації ТГц випромінювання в різних каналах з різницею між частотами генерації в межах смуги підсилення активної речовини. Це відкриває нові можливості для використання ТГц лазерів у вимірювальних системах.

Terahertz lasers are used as sources of radiation in different heterodyne radio physical devices. Stable frequency difference between the heterodyne and signal channels is required when using these devices. This paper describes the various ways of solving this problem. A scheme of terahertz laser with several resonators is chosen as an optimal solution. The technique of obtaining and stabilizing the difference frequency in each resonator has been proposed. This multi-line laser can be used in conventional schemes of the interferometers and polarimeters. This laser can also be used in other multichannel systems to obtain a simultaneous radiation with different frequency in channels. The frequency difference is restricted by an amplification band of alaser medium. This gives new possibilities for the application of THz lasers in measuring systems.

Исследованы резонансные свойства диэлектрического метаслоя в виде периодической в 2-х перпендикулярных направлениях структуры, которая состоит из кремниевых прямоугольных параллелепипедов, размещенных на плоской кварцевой подложке. С помощью псевдоспектрального метода во временной области выполнено численное моделирование взаимодействия метаслоев с электромагнитной волной. Экспериментальное исследование резонансных свойств метаслоев проводилось в диапазоне 52 - 73 ГГц на основе измерения частотных характеристик прошедшего поля в квазиоптическом измерительном тракте. Экспериментальный образец был изготовлен с помощью метода механической резки слоистой кремний-кварцевой структуры алмазным диском. Особенностью исследуемой структуры является двухслойность элементов периодического метаслоя. Каждый из элементов имеет форму прямоугольного бруса и состоит из верхнего кремниевого параллелепипеда и нижнего - кварцевого. Высота верхней части брусьев в процессе исследований изменялась (метаслой сошлифовывался с кремниевой стороны). Предложена новая удобная для изготовления конструкция метаслоя, в которой возможно возбуждение нескольких высокодобротных резонансов. Резонансы связаны с формированием в диэлектрических элементах и подложке распределений полей, характерных для продольных магнитного и диэлектрического диполя. Свойства этих резонансов по-разному зависят от высоты брусьев, что позволяет управлять резонансными свойствами структуры путем выбора высоты их кремниевой части. Экспериментальные исследования подтвердили свойства резонансов магнитного типа, предсказанные теоретически. Заключение: выполненные теоретические и экспериментальные исследования показали возможность создания полностью диэлектрических резонансных метаслоев для использования в терагерцовом диапазоне.

Предмет и цель работы - исследование квазиоптических перестраиваемых и широкополосных дифференциальных фазовых секций (ДФС), состоящих из нескольких двулучепреломляющих элементов (ДЭ) на основе эффекта двулучепреломления формы. При помощи метода поляризационных матриц рассеяния рассмотрено влияние взаимного разворота осей анизотропии нескольких ДЭ на величину сдвига фаз и положение плоскости анизотропии результирующей ДФС. Показано, что перестраиваемые в широком диапазоне частот ДФС могут быть реализованы в случае четвертьволновой ДФС из двух, а в случае полуволновой - из трех одинаковых неперестраиваемых ДЭ. В результате анализа сделан вывод о возможности создания широкополосных четвертьволновых и полуволновых ДФС. Заключение: экспериментальное исследование подтвердило возможность построения перестраиваемых и широкополосных ДФС. На их основе возможно создание перестраиваемых и широкополосных преобразователей поляризации, вращателей плоскости поляризации, поляризационных фазовращателей и сдвигателей частоты в терагерцевом диапазоне частот.