Техника - молодёжи 2006-09, страница 11

www.tm-magazin.ru 1 3

Мл оГш» m iukm>

Рис.7.Источник когерентного поляризованного излучения

Рис. 8. Широкополосный излучатель

34

6)

Рис.Ю.Широкополосная (а) и сверхширокополосная (6) мишени

К нагрузке

Рис. 9. Самоохлаждающийся рецептор

только сделать вибратор резонансным нужной нам частоте, и уменьшить зазор между плечами до тун-нельно-прозрачного (рис.6). Если на зазор подано напряжение, то в пределах области, соизмеримой с длиной волны электрона, происходит инверсия населённости энергетических уровней — главное условие генерации. Причём, в отличие от эффекта Джозефсона, частоту генерации определяет не величина напряжения на зазоре, а длина вибратора — точь-в-точь опыт Герца, только роль искрового разряда теперь выполняют отдельные электроны.

Располагая оптическим вибратором, можно без затей выложить матрицу (антенную решетку) моно-

хроматичных излучателей (рис.7). Так как вибраторы решетки втягиваются в синхронизм, она становится источником когерентного поляризованного излучения и безо всякой фокусирующей оптики выдаёт коллимированный луч. Естественно, разночастотные вибраторы (рис. 8) излучают в широкой полосе и не обязательно в инфракрасной — ничто не мешает построить матрицу для видимого света и подбором резонансных частот (цвета) вибраторов получить непрерывный спектр, тождественный солнечному. Такие светильники будут обладать высочайшим КПД и неограниченным ресурсом.

Излучатели не единственное средство экспансии радиотехники в оптику: полуволновой вибратор — основа целого класса новых оптических устройств (Патент РФ № 2217783), в том числе отличная приёмная антенна, которая может служить ячейкой мишени. О селективном приёме терагерцовых волн наш журнал рассказывал (см. №8 и 9 за 2005 г., «Отчего трава зеленая?»), так что принципиальное решение есть, но с одной существенной оговоркой. В органе обоняния обеспечивался контакт рецептора (приемной антенны) с излучающей молекулой одоранта. В нашем слу

чае подобный контакт исключен, и это сильно осложняет дело — полезный сигнал тонет в тепловых шумах. И всё же попробуем обойтись без жидкого азота.

Так как шумы вибратора детектируются гратором (лучше двухпо-лупериодной схемой), а энергия выделяется на нагрузке (рис.9) — вибратор захолаживается. Следовательно, матрица нагруженных вибраторов, помещенная в дюар или термоизолированая иным способом, остынет до температуры, при которой амплитуда шумов сравняется с напряжением отсечки гратора. В качестве широкополосных ячеек, наряду с многовибраторными антеннами (рис. 10а), годится и такая экзотика, как поляри-зационно-независимые логоспи-ральные антенны (рис.106), будто специально придуманные для пла-нарной нанотехонологии. Разумеется, ячейки нашей самоохлаждающейся мишени должны быть соединены с соответствующими ячейками ПЗС-матрицы.

В заключение стоит подчеркнуть: перенесение принципов нормальной радиотехники в оптику образует новое направление — «нанооп-тику», возможности которой не исчерпываются приборами контроля терагерцового диапазона. ПИ