A 0.3-0.7 THz flux-flow oscillator integrated with the slot antenna and elliptical lens

Kinev, Nickolay V.; Rudakov, K. I.; Baryshev, A.; Koshelets, V. P.

doi:10.1088/1742-6596/1124/7/071001

Cited by 4 publications

(4 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The oscillator concept was based on a distributed Josephson junction with length l λ J , where λ J is the Josephson penetration depth described in [4]; the recent idea of the authors of the article on integrating such an oscillator with a transmitting slot antenna on a single chip to output a THz signal to the open space was presented in [5][6][7]. However, the recent work does not provide the ability to stabilize the radiation of the oscillator, which is a key point for practical applications of the oscillator as a heterodyne of receiving systems or an active source in spectroscopy.…”

Section: The Basic Design Of An Oscillator With a Transmitted Antenna And Harmonic Mixer Constructionmentioning

confidence: 99%

An Antenna with a Feeder for a Superconducting Terahertz Josephson Oscillator with Phase Locking

Kinev

Rudakov

Filippenko

et al. 2019

J. Commun. Technol. Electron.

View full text Add to dashboard Cite

A principal layout of a Josephson terahertz radiation oscillator integrated with a transmitting antenna-lens system and a harmonic mixer (HM) for phase locking of radiation has been proposed and was successfully implemented. Two antenna-feeder systems designed for the central frequencies of 0.3 and 0.6 THz and located on the same chip with the oscillator are numerically simulated and fabricated. A microstrip transmission line between the oscillator and the antenna is used as the feeder. A study was carried out on matching the oscillator power and HM for two designs; the frequency range of pumping HM was 0.25-0.45 and 0.5-0.68 THz for the designs at 0.3 and 0.6 THz, respectively. Good agreement was obtained between experimental results and numerical simulations. A study of the spectral characteristics of the radiation of the oscillator into the external space for the 0.6 THz design using a superconducting integrated spectrometer was carried out. The linewidth of an emission line in free-running regime was of the order of several megahertz; in the phase locking regime down to tens of kilohertz with a signal-to-noise ratio of more than 20 dB was obtained.

show abstract

Section: The Basic Design Of An Oscillator With a Transmitted Antenna And Harmonic Mixer Constructionmentioning

confidence: 99%

An Antenna with a Feeder for a Superconducting Terahertz Josephson Oscillator with Phase Locking

Kinev

Rudakov

Filippenko

et al. 2019

J. Commun. Technol. Electron.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Указанный приемник основан на смесителе в виде туннельного перехода " сверхпроводник−изолятор−сверхпроводник" (СИС) и назван интегральным приемником благодаря интеграции РДП на одной микросхеме с СИС-смесителем. Некоторое время назад нами была предложена и успешно реализована концепция интеграции РДП на одной микросхеме с передающей щелевой антенной [6][7][8][9][10][11][12] с целью передачи ТГц-излучения в открытое пространство. Частотные характеристики различных конструкций передающей антенны, рассчитанных на разные частотные диапазоны (импеданс, доля излученной мощности, диаграмма направленности), исследованы и представлены в работах [6,7].…”

Section: Introductionunclassified

“…Некоторое время назад нами была предложена и успешно реализована концепция интеграции РДП на одной микросхеме с передающей щелевой антенной [6][7][8][9][10][11][12] с целью передачи ТГц-излучения в открытое пространство. Частотные характеристики различных конструкций передающей антенны, рассчитанных на разные частотные диапазоны (импеданс, доля излученной мощности, диаграмма направленности), исследованы и представлены в работах [6,7]. Затем, с целью фазовой синхронизации излучения, мы дополнительно встроили в инте-1380 XXIV Международный симпозиум " Нанофизика и наноэлектроника" гральную микросхему гармонический смеситель (ГС), работающий в цепи обратной связи с РДП совместно с системой ФАПЧ.…”

Section: Introductionunclassified

Источник Терагерцевого Излучения В Открытое Пространство На Основе Распределенного Джозефсоновского Перехода

Кинев¹,

Рудаков²,

Филиппенко³

et al. 2020

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

A source of terahertz (THz) frequency range based on a long Josephson junction is proposed and studied experimentally. The emission is transmitted to open space using a slot antenna located on a single chip with the oscillator and matched to collecting lens. We fabricated and studied several designs of the emitter developed for frequency ranges of 250 – 410 GHz, 330 – 530 GHz and 390 – 700 GHz with continuous frequency tuning. The spectral characteristics of output emission are studied using a THz spectrometer based on the superconducting receiver with spectral resolution of about 0.1 MHz. The antenna characteristics in full range of operation are studied using a cooled silicon bolometer with high sensitivity. Experimental results match to numerical simulations. The research was supported by the Russian Science Foundation (Project No. 17-79-20343). The fabrication of samples was carried out using the Unique Science Unit (USU #352529), developed within the framework of the state task.

show abstract

“…При приложении к джозефсоновскому контакту напряжения смещения U на нем появляется высокочастотная (ВЧ) компонента тока, в результате контакт излучает с частотой f = 2eU/h, где e -заряд электрона, h -постоянная Планка. Интерес к системам, содержащим джозефсоновские переходы, связан с их применением в различных приложениях: в метрологии [1], терагерцовой генерации и терагерцовом детектировании [2][3][4], квантовых вычислениях [5], измерении магнитных полей [6], конструировании метаматериалов [7].…”

unclassified

XXIII Международный Симпозиум Нанофизика И Наноэлектроника", Нижний Новгород, 11-14 Марта 2019 Г. Pежимы Колебаний В Одномерной Цепочке Джозефсоновских Контактов С Нелокальной Запаздывающей Связью

Галин¹,

Курин²

2019

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Проведено численное исследование массива последовательно соединенных джозефсоновских переходов, электромагнитно связанных между собой, при учете запаздывания связи. В общем случае ненулевого запаздывания выведены уравнения для медленной и быстрой фаз в рамках высокочастотного приближения. Изучены режимы колебаний цепочки контактов при различном положении рабочей точки на вольт-амперной характеристике, в том числе на ее обратной ветви. Аналогичное исследование проведено для системы уравнений без запаздывания связи при произвольном значении тока смещения. Обнаруженo несколько режимов установившихся колебаний: синхронные колебания, режим бегущей волны, режим частичного выключения контактов, а также химерные состояния.Ключевые слова: джозефсоновские контакты, нелокальная связь, химерные состояния, когерентные колебания.

show abstract

A 0.3-0.7 THz flux-flow oscillator integrated with the slot antenna and elliptical lens

Cited by 4 publications

References 5 publications

An Antenna with a Feeder for a Superconducting Terahertz Josephson Oscillator with Phase Locking

An Antenna with a Feeder for a Superconducting Terahertz Josephson Oscillator with Phase Locking

Источник Терагерцевого Излучения В Открытое Пространство На Основе Распределенного Джозефсоновского Перехода

Contact Info

Product

Resources

About