Терагерцевая электроника

В книге рассматриваются свойства электромагнитного излучения терагерцевого диапазона и особенности его взаимодействия с веществом. Показаны причины появления так называемого «терагерцевого провала», в котором выходная мощность как квантовых, так и классических источников излучения минимальна по сравнению с соседними диапазонами частот. Дается классификация источников излучения терагерцевого диапазона. Подробно рассмотрены квантовые источники терагерцевого излучения, включая квантовые каскадные лазеры, молекулярные лазеры и генераторы на эффекте Джозефсона. Показано, что использование новых широкозонных полупроводниковых материалов позволяет существенно увеличить рабочую частоту и выходную мощность полупроводниковых генераторов и усилителей, подняв их максимальную рабочую частоту вплоть до нескольких терагерц. Подробно рассмотрены проблемы продвижения вакуумных микроволновых приборов в терагерцевый диапазон частот. Наряду с уже известными источниками - гирорезонансными приборами и лазерами на свободных электронах, описаны «классические» микроволновые приборы - клистроны, лампы бегущей и обратной волн, магнетроны и оротроны. Изложены современное состояние этих приборов и перспективы продвижения их в терагерцевый диапазон. Приведены также сведения о конструкции и параметрах детекторов терагерцевого излучения. В приложениях приведены основные сведения об электродинамических и электронно-оптических системах вакуумных электронных приборов, а также о некоторых новых технологиях изготовления их деталей.