Способ амплитудной модуляции электромагнитного излучения

 

Изобретение относится к технике модуляции электром)гни 1 ного излучения . Целью изобретения ЯВЛЯРТСЯ повышение эфЛектинности модуляции излучения миллимет7 ово1 о и субмиллиметрового диапазонов. МОДУЛЯГСИЯ осуществляется за счет управчет-ся температурой носителей тока в почупроводнике при отражении модулируемого излучения от его поверхности. При этом плазменная частота изменяется зя счет облучения полупроводник HJHV- чением с энергией кванта, превышающей ширину запрещенной зоны. Изобретение может быть использовано н технике приема и передачи ГПЧ-нзпучения. Т ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

-=Ы !

g с, ( (51) 5 Н 01 L 31/00

ГОСУДАРСТРЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОЕРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ Г (КТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н h ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15,1)6,92. Вптт. И 22 (2 1 ) 4 6 О 6 1т 1 / 2 "1 (22) 19 .О9,88 (71) !!еll fpальное т<онструкторское бюро уттнкальног о приборостроения

Нау .нс -тстхттттческого объсдиттенття

ЛН С т.,т., Г (72 ) И. !! . Cттcа кятт, Л. Н, !!парт(бург и A. В.Иеттелев (53 ) 6? 1 . 3 Л 2 (От! о, Н ) (56) Нега!111 тгт В.О., Ness R.II., Р!туя. Re1! ° !.еtт .. 1965, а. 141 !

1 ), р. 1 3!3. 3 ЕЕI ЕР !(. < гт< 3И Ка ПОЛУПРОВОДНИков,!977 (- 4 5-448. (54 ) :!!О(, <т1> Л! 1 с!П! УДНО!! Г!ОМУЛЯ!!!!И

3!Н .КТРО!!Л! Н!!Т!!ОГО !!3!ГУЧГН!!Я

Н siJt»;eтс тттте относится к технике модулящпт электромагнитного излученил ГВН-диан зона, а именно к технике г<.>;(уггтттттпт и. лучения гтттллиметрового и субмил;.гн;н..трового диапазона.

lleJlI ю изобр:-тенття является повыюение зттфсктивттости модулятсии иэлучештл миллиметрового и субмиллиметрового дтт:тлазо.1ов, 11а .иг. 1 и..тображена схема, иллюс;рируюцатт сгтособ; на фиг. 2 — завис.«мс eò» ко- Мнтписттта отраженття от тем«ерат 1::т но",гтелси; на фттг. 3 - завистгчосттт кoзстxтгттт(ттeнта отражения от

Т )тв;. српендикулярного поляризован1 * о

:.с го ттзяучения угла падения 60 и г, т2 плаэменной частс ты Я = з 1О при твзлтт тльт;; длнттах волн отраженного от гтолупроводника излучения. !!а схеме об >зча:lr.llo излучение 1, которое

„„SU„„ ll 671Î88 А 1 (57) Изобрететтие отйос тттся к техниКе модулят(ии эхтектром;тгтттт т ттого излучения. !!елью изобретения лвляетстт повьтнение эффектиттттости мс дулят(ии излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. !!одулятгия осуществляется за счет управлетгия температурой носителей тока в полупроводнике при отражении модулируемого излучения от его поверхности. !1ги этом плазменная частота изменяется за счет облучения полупроводника излучением с энергией кванта, прегтьтт1таютцей ттптритту загтрет(еттгтотт зоны. !!зобретение мотнет быть использовано в технике приема и передачи СВ I-иэлучетнтя. 3 ил. д необходимо промодулирогтать. Его отражают от поверхности полупроводникоР:а вого материала 2, находлтяегос я в теп—

JIoBом контакте с термостатом 3, . тел!- ОЪ гтературу носителей тока в полупроводниковом материапе изменяют вттетттттим

Иаир воздействием. Отраженное от поверх- (,„, .ности полупроводника излучение при QQ. этом промодулир ова но в с noòâ å òñ твии Я) с законом, по котор .у гтромодулирован коэффициент отражения.

Работа способа основатта на следуюттцтх физических законах. 1!звестно, что козффищтеттт отражения R электро- Ъ магнитного излучения от поверхности полупроводника определяютсл с бобтттенными формулами Френеля. ! миллиметровой и субмиллттм1тровой области основньтгт фатстороьт, определяют(им величину коэтт14иттттетт га отра16 71088 жеиия, является взаимодействие с газотт свободньж носителей полупроводника, параметры которого зависят от

-ттектронттой температуры, Следователь5 изметтение электронной температуры п11ии одит к и змеиеиию R (модул я11ии нзлуче тття) . !!а Лиг. 2 приведены зависимости

КОЗттфИтдтЕИтОВ ОтражЕНИя От тЕМПЕратуры носителей, полученные расчетом

Иа 3BII, ЗттттнСИМОСтн ПОСТРОЕНЫ ДЛЯ ттоттуттроводттттка пГаЛэ, плазменной частоти (д„,т = 5 10 Гц и длины водны

1 .

Иал:1ЮтттЕГО Иа ПОЛУПРОВОДНИК ИЭЛУЧЕНИЯ вЂ” О,:176 мм, Рядом с каждой кривой . к;1 таио зтта тентте угла падения и поляризатттттт излучеттия. на фиг. 3 приведеиы ависимости коэАЬициеита отраже»

111ттт от Т для I — поляризованного иэ1 О

20 лу. ения, угла падения 60 H плазмен" тт таетОтЬ1Ы„„= т 10 Гц, СООтНЕтСтВутт различттьтм значениям длины волны

<ттражающегося от полупроводника nGaA8 излучении (значения длины волны указаны у каждой кривой).

Из градтикотт, приведенных на фиг.2 ° 3, видно, что ттзмеиещте температуры иостт тел» и на 100- 100 1, К ттриводит к тн ИЕИ11Ю КОЗфтттИттттЕНта ОтражЕНИя В

30 нс сколько раз, Раси тш, ПРОттЕДЕИИЬ1Е С ПОМОЩЬЮ )1ll 1, ио .а татит, что максимальная глу1«111у11тттттттт реализуется Ilpll выпол.1еиип ус ис ттий

0. I+с nP, + 2 ©I 35

0,5 У с <.о с 5 (d

ЕоттцЕИтрацИЯ ИОСИтЕЛЕй ранноВЕСНОго IlcUIvllp тттодттттка определяется в осIloB1loA степе иью его легироваиия. Однако коиттеитраиия носителей может

40 быть уттеличеиа н широких пределах ири облучении полупроводника излучением с энергией KRAIIT;l превьштающей кирину запрещенной зоны, При осущестттдяемсй с помощью оптического излуче- 4 тмя подстройке плазменной частоты производится yllenlvleIIIIe глубины моду.тттттвттт электромагнитного излучеиия.

Нагрев носителей тока может быть осуществлен различными спосо6ами, в частности IlpN пропускании через полупроводник электрического тока. К настоящему времени экспериментально осуществлен нагрев носителей тока до температуры более 1000 К, т.е. до предельного значения, определяемого пробоем полупроводника.

Максимальная возможная частота модуляции в соответствии с заявляемым изобретением определяется величиной

Еп т, где — время релаксации

A-1 Л по импульсу. Величина i «e превышаh ет 10 с (8), откуда f „10 ГГц.

Таким образом, изобретение позволяет осуществлять модуляцию в области миллиметровых, и субмиллиметровых волн, с большой глубиной модуляции и высокой предельной частотой.

Формул а изобретения

Способ амплитудной модуляции электромагнитного излучения путем изменения коэт!1Аициента отражения излученияя от поверхности полупроводника, отличающийся тем, что, с целью повьтшетп я эффективности модуляции излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, изменение коэффициента отражения от поверхности полупроводника производят путем изменения температуры носителей тока в полупроводттике, при этом используют полупроводник, плазменная частота которого Я и начальное вначеIIa л иие времени релаксации импульса удовлетворяют условиям

0,8Я(Я„„(2Я, 0,5 а < i и, где Q3 - частота излучения, осуществляют подстройку плазменной частоты полупроводника до получения максимальной глубины модуляции путем облучения полупроводника оптическим излучением с энергией кванта, древы» шающей щттрину запрещенной вони.

16 71088

1Ь 71088

О й70 ЛЮ 5бо 700 90О 7 „/ Рог.3

Составитель А. Кабиченков

Техред И.Моргентап 1(орректор A. Обру аГ

Редактор И. Васильева

Заказ 2811 Тира к 2?4 Подписное

ВНЯЛИ Государственного комитета по изобретениям и открыуиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 5-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Упгород, ул. Гагзрина, 01