Квантовый парамагнитный усилительбЕгущЕй ВОлНы Советский патент 1981 года по МПК H01S1/02 

(54 КВАНТОВЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ БЕГУЩЕЙ

ВОЛНЫ их частота иметь соотношение 1:3, вследствие чего использованы могут быть только те активные кристаллы, спиновые поляризации которых совпадают на частотах сигнала и накачки, а сами эти частоты удовлетворяют ука занному соотношению. Штыри согласукщ го перехода, являющиеся для излучени накачки неоднородными в многомодовом для нее сигнальном тракте, способствуют трансформации энергии накачки в высшие ТИГШ1 волн, конфигурация полей которых не оптимальна для ввода в активный кристалл Г Известен квантовый парамагнитный усилитель бегущей волйы, содержащий замедляющую систему, соединенную согласующими переходами с сигнальным волноводами и нагруженную активным элементом, соединенным с волноводом накачки | 3}лричем волновод накачки с динен с активным элементом через сквозное отверстие в боковых стенках волновода накачки и замедляклцей системы со стороны расположения активного 25 из

элемента.

Недостатками устройства являются узкополосность тракта накачки и нестабильность работы усилителя.

Цель изобретения - повышение стабильности работы усилителя за пгирокополЬсного согласования трактов сигнала и накачки.

Это достигается тем, что в усилитель введен вопноводный изгиб прямо угольного профиля с продольньм отверстием в центре широкой стенки и диэлектрический волновод, пропущенный через это отверс тие, при,этом волноводный изг-иб включен между сигнальным волноводом и coглacy oиtим переходом, а диэлектрический волновод - в торец между волноводом накачки и активным элементом.

.

На чертеже изображен квантовый парамагнитный усилитель бегущей волны в котором диэлектрический волновод соединен с волноводом накачки через отверстие в стенке вопноводного изгиба.

КПУ содержит замедляющую систему соедин1енную согласующими переходами 2,3 с сигнальными волноводами 4,5 и нагруженную активным элементом 6, Активный элемент 6 соединен с волноводо 7 накачки диэлектрическим волноводом в торец.

кабель, обеспечивает максимальную прототу конструкции, что важно при работе в миллиметровом диапазоне волн.

Мощность накачки поступает из волновода 7 накачки по диэлектрическому вопноводу 8 в торец активного элемента, являющегося диэлектрическим продолжением волноэода 8.

Таким образом, в тракте накачки предлагаемого КПУ ВВ, состоящем из последовательно соединешшх в торец волновода 7 накачки, диэлектрического волновода 8 и активного элемента 6, отсутствуют связи резонансного характера, что обеспечивает вхироко- полосное согласование тракта.

Отсутствие отверстия связи в боковой стенке замедляющей системы со стороны расположения активного элемента гарантирует отсутствие перешба дисперсионной хар актерке гаки и обратной волны и, следовательно, гарантирует стабильную работу усилителя во всей полосе прозрачности заземлякяцей системы,

В цредлагаемой конструкции КПУ БВ частота накачки превьппает значение частоты сигнала и волновод накачки явлйется запредельным для сигналь- . него излучения. Отверстие связи всхпноводов 7,8 в пшрокой стенке волноводного изгиба 9 выполнено в виде узкой щ ояальной щели в центре стенки и не 14 Диэлектрический волновод 8 соединен с волноводом 7 накачки через отверстие в пшрокой стенке волноводного изгиба 9, включенного между согласующим переходом 2 и сигнальным волноводом 4. КПУ ВВ работает следующим образом. Сигнал поступает из сигнального волновода 4. в согласующий переход 2 через волноводный изгиб 9. Из перехода 2 сигнал поступает в замедляющую систему 1, где усиливается в активном элементе 6, Усиленный сигнал выводится через переход 3 сразу в волновод 5. Связь сигналышх волноводов с согласующими переходами через коаксиально-волноводные переходы позволяет уменьшить поперечные размеры элекродинамической системы КПУ БВ, что важно при работе со сверхпроводящими магнитами в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Связь сигнального волновода с согласующим переходом через волноводный изгиб исключает сигнального тракта коаксиальный