Резонансная система оптоэлектронного автогенератора на основе проходного планарного оптического дискового микрорезонатора
Задорин А.С., Лукина А.А.

 

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), Томск, Россия,
АО НПФ «Микран», Томск, Россия

Аннотация:
Отмечается, что наилучшие технические характеристики микроволновых оптоэлектронных автогенераторов достигаются в схемах с использованием высокодобротных оптических микрорезонаторов, работающих в режиме резонанса бегущей волны. Рассмотрена возможность использования для этой цели планарных дисковых оптических микрорезонаторов, возбуждаемых фундаментальными модами шепчущей галереи. Исследованы элементы связи для таких резонаторов, построенные на основе планарных оптических волноводов, расположенных над поверхностью дискового резонатора в области, ограниченной внешней и внутренней каустиками моды шепчущей галереи. Предложены модели данного устройства. Приведены соответствующие расчётные данные.

Ключевые слова:
микроволновый автогенератор, диэлектрический дисковый резонатор, мода шепчущей галереи, резонанс бегущей волны.

Цитирование:
Задорин, А.С. Резонансная система оптоэлектронного автогенератора на основе проходного планарного оптического дискового микрорезонатора / А.С. Задорин, А.А. Лукина // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 1. – С. 60-66. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-1-60-66.

Литература:

  1. IEEE Standard 1139-2008. IEEE Standard definitions of physical quantities for fundamental frequency and time metrology – random instabilities. – New York, 2009. – ISBN: 978-0-7381-6856-2.
  2. Leeson, D.B. A simple model of the feedback oscillator noise spectrum / D.B. Leeson // Proceedings of the IEEE. – 1966. – Vol. 54, Issue 2. – P. 329-330. – DOI: 10.1109/PROC.1966.4682.
  3. Yao, X.S. Optoelectronic microwave oscillator / X.S. Yao, L. Maleki // Journal of the Optical Society of America B. – 1996. – Vol. 13, Issue 8. – P. 1725-1735. – DOI: 10.1364/JOSAB.13.001725.
  4. Paul, D. A review of optoelectronic oscillators for high speed signal processing applications [Electronical Resource] // ISRN Electronics Volume 2013. – 2013. – 401969 (16 p). – DOI: 10.1155/2013/401969.
  5. Городецкий, М.Л. Оптические микрорезонаторы с гигантской добротностью / М.Л. Городецкий. – М.: Физматлит, 2011. – 415 с. – ISBN: 978-5-9221-1283-3.
  6. Царапкин, Д.П. Методы генерирования СВЧ колебаний с минимальным уровнем фазовых шумов : дис. ... доктора техн. наук : 05.12.04 / Царапкин Дмитрий Петрович. – М.: 2004. – 412 с.
  7. Егоров, В.Н. Микроволновые диэлектрические резонаторы в физических измерениях : дис. ... доктора физ.-мат. наук : 01.04.01 / Егоров Виктор Николаевич. – Иркутск, 2013. – 367 с.
  8. Ильченко, М.Е. Диэлектрические резонаторы / М.Е. Ильченко, В.Ф. Взятышев, Л.Г. Гассанов, Ю.М. Безбородов, М.Н. Бергер, В.С. Добромыслов, Б.Ю. Капилевич, Т.Н. Нарытник, В.Б. Федоров, Б.С. Черний; под ред. М.Е. Ильченко. – М.: Радио и связь, 1989. – 328 с. – ISBN: 5-256-00217-1.
  9. Tsarapkin, D. Whispering gallery traveling interferometer for low phase noise applications / D. Tsarapkin, N. Shtin // Proceedings of the 2004 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition. – 2004. – P. 762-765. – DOI: 10.1109/FREQ.2004.1418562.
  10. Merrer, P.H. Optical techniques for microwave frequency stabilization: resonant versus delay line approaches and related modelling problems / P.H. Merrer, H. Brahimi, O. Llopis // International Topical Meeting on Microwave Photonics, 2008 (MWP/APMP 2008). – 2008. – P. 146-149. – DOI: 10.1109/MWP.2008.4666657.
  11. Volyanskiy, K. Compact optoelectronic microwave oscillators using ultra-high Q whispering gallery mode disk-resonators and phase modulation / K. Volyanskiy, P. Salzenstein, H. Tavernier, M. Pogurmirskiy, Y.K. Chembo, L. Larger // Optics Express. – 2010. – Vol. 18, Issue 21. – 22358-22363. – DOI: 10.1364/OE.18.022358.
  12. Merrer, P.-H. Characterization technique of optical whispering gallery mode resonators in the microwave frequency domain for optoelectronic oscillators / P.-H. Merrer, K. Saleh, O. Llopis, S. Berneschi, F. Cosi, G.N. Conti // Applied Optics. – 2012. – Vol. 51, Issue 20. – P. 4742-4748. – DOI: 10.1364/AO.51.004742.
  13. Maleki, L. High performance optical oscillators for microwave and mm-wave applications / Microwave Journal. – 2013. – Vol. 56, Issue 10. – P. 106-118.
  14. Saleh, K. Study of the noise processes in microwave oscillators based on passive optical resonators / K. Saleh, P. Merrer, A. Ali-Slimane, O. Llopis, G. Cibiel // International Journal of Microwave and Wireless Technologies. – 2012. – Vol. 5(3). – P. 371-380.
  15. Duy, N.L. Materials used for the optical section of an optoelectronic oscillator / N.L. Duy, L.V.H. Nam, V.V. Yem, L. Vivien, E. Cassan, B. Journet // Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology. – 2010. – Vol. 1, Issue 4. – 045008. – DOI: 10.1088/2043-6262/1/4/045008.
  16. Marcatili, E.A. Bends in optical dielectric guides / E.A. Marcatili // Bell Labs Technical Journal. – 1969. – Vol. 48, Issue 7. – P. 2103-2132. – DOI: 10.1002/j.1538-7305.1969.tb01167.x.
  17. Lou, F. Experimental demonstration of silicon-based metallic whispering gallery mode disk resonators and their thermo-tuning / F. Lou, L. Thylen, L. Wosinski // The Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC). – 2014. – Tu2E.1. – DOI: 10.1364/OFC.2014.M2I.2.
  18. Тамир, Т. Волноводная оптоэлектроника / Т. Тамир, Х. Когельник, У. Бернс, А. Милтон, под ред. Т. Тамира. – пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – 575 с. – ISBN: 5-03-001903-0.
  19. Хаус, Х. Волны и поля в оптоэлектронике / Х. Хаус. – М.: Мир, 1988. – 432 с. – ISBN: 5-03-000761-Х.
  20. Курушин, А.А. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio : учебное пособие / А.А. Курушин, А.Н. Пластиков. – М.: Издательство МЭИ, 20112. – 152 с. – ISBN: 978-5-383-00730-3.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20