Optiškai valdomas spartus plačiajuostis fazės moduliatorius: patentas

Abstract

Išradimas priskiriamas mikrobangų įtaisams ir yra taikomas bangolaidžiu sklindančios elektromagnetinės (EM) bangos fazei moduliuoti. Optiškai valdomas spartus plačiajuostis fazės moduliatorius sudarytas iš penkių pagrindinių mazgų. Du cilindriniai m etaliniai bangolaidžiai (2), pirmas iš kurių skirtas sužadinti pagrindinę bangolaidinio tipo bangą, o antras metalinis bangolaidis priima moduliuotą signalą ir perduoda jį toliau. Puslaidininkinio bangolaidžio (1), galai yra įstatomi į metalinius ban golaidžius (2), o L ilgio darbinė bangolaidžio (1) dalis patalpinta į solenoidą (3), kuris įtvirtintas ant karkaso (4). Bangolaidis (1) pagamintas iš skylinio laidumo puslaidininkio germanio (p-Ge), kurio EM savybės priklauso nuo koncentracijos proporcijų tarp sunkiųjų ir lengvųjų skylučių. Ši proporcija yra valdoma šviesos šaltinių sistema (5) keičiant šviesos intensyvumą bangolaidžio paviršiuje. Puslaidininkiniame p-Ge bangolaidyje sklinda tik pagrindinio tipo hibridinė banga (turinti žemiausią krizinį dažnį) su mažais nuostoliais prie tam tikrų fiksuotų normuoto dažnio reikšmių. Aukštesnio tipo hibridinės bangos šiame bangolaidyje turi labai didelius nuostolius, todėl greitai užgęsta. Keičiant sunkiųjų ir lengvųjų skylučių proporciją p-G e bangolaidyje, keičiasi sklindančios pagrindinės bangos fazė.

The invention is assigned to microwave devices and it is applied to modulate a phase of a propagating electromagnetic (EM) mode. An optically controlled high-speed broadband phase modulator is made up of five main components. Two cylindrical metal w aveguides (2), the first of ones is intended to excite the main waveguide mode. The second metal waveguide receives a modulate signal and transmit forward. A semiconductor waveguide (1) ends are placed into the metal waveguides (2) and the working pa rt of the waveguide (1) with a length L is placed to a solenoid (3), which is fixed on the frame (4). The waveguide (1) is made of semiconductor p-type germanium (Ge) whose EM properties depend on a proportion between the heavy hole concentration and the light hole one. The proportion is controlled with a system of light sources (5). The higher modes of the waveguide are the parasitic ones. These modes have the very large attenuation.by changing the light intensity. The main hybrid mode (with t he lowest cutoff frequency) only propagates on the semiconductor p-Ge waveguide with a very small attenuation at the certain frequencies normalized to a waveguide radius. The changing of a phase of the main wave of p-Ge waveguide occurs by varying a concentration proportion of heavy and light holes.