Параметрический преобразователь частоты на поверхностных акустических волнах Советский патент 1981 года по МПК H01L41/08 H01L27/20 

(54) ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

1

Изобретение относится к радиоэлек тронике и может использоваться в акустоэлектронных параметрических преобразователях.

Известен параметрический преобразователь частоты, содержащий нелинейный кристалл, ориентированный продольной осью к направлении) волнового вектора накачки под углом, определяемым условиями синхронизма и установленные у торцов кристалла зеркала j.

Недостатком этого преобразователя являются его ограниченные функциональные возможности, в связи с чем нельзя осуществлять взаимодействие волн одной поляризации.

Известен также параметрический преобразователь частоты на поверхностных акустических волнах, содержащий пластину из пьезодиэлектрика и расположенные на ее поверхности встречно-штыревые преобразователи, между которыми размещен слой полу

проводника без акустического контакта с пьезодиэлектриком f2 .

Недостаток известного преобразователя - низкая эффективность пре образования, что связано с низкой эф фективностью перераспределения эйГергии несинхронно взаимодействующими волнами одного типа.

Цель изобретения - повышение эф10фективности преобразования путем повышения эффективности перераспределения энергии между несинхронно взаимодействующими волнами йдного типа,

Указанная цель достигается тем,

IS что в параметрическом преобразователе частоты на поверхностных акустических волнах на слое полупровод1тка, обращенном к пьезодиэлектрику, параллельно электродам встречно-штыреаовых преобразователей расположены металхшческие полости, расстояние между которыми и их ширина равны длине синхронного взаимодействия волн. 3 На чертеже показана конструкция предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит пьезодиэлектрическую пластину 1, встречноштыревые преобразователи 2 и 3 и слой полупроводника .4. Зазор между пьазоди электрической пластиной 1 и полупроводником 4 обеспечивается за счет диэлектрической пленки 5, расположенной вне апертуры преобразователей 2 и 3. На слое полупроводника 4 расположены регулярные металлические полоски 6, параллельные электродам преобразователей 2 и 3. Ширина полосок 6 и расстояш1е между ними равнь дJИнe синхронного взаимодействия волн, В качестве пьезодиэлектрика может быть использован, например, монокристалл .ииобата лития. В качестве полупроводника - например, монокристалл гер мания. Нелинейшлй параметр дисперсионной среды периодически изменяется вдоль дпины слоя полупроводника 4 за счет наличия металлических полосок 6. При этом при подаче входшк сигналов с разными частотами на вход ные преобразователи 2 вдоль пьезодиэлектрика распространяются соответст вующие этим сигналам акустические волны, которые нелинейно взаимодействуют в области расположения полупроводника 4. Модуляция проводимости полупроводника 4 металлическими полосками 6 вызывает периодическое изменение нелинейных свойств слоистой структуры пьезодиэлектрик-полупроводник. Дисперсия же при этом не изменяется, так как она определяется в основном зазором мжеду пьезодиэлектриком и полупроводником. Преобразованные сигналы снимаются с входных преобразователей 3. Предлагаемый преобразователь порераспределение энергии между волнами одного типа в нелинейных распределенных системах с дисперсией. В частности, он может с высокой эффективностью осуществлять режим параметрического усиления слабых сигналов. Формула изобрете№1я Параметрический преобразователь частоты на поверхностных акустических волнах, содержащий пластику из пьезодиэлектрика и расположенные на ее поверхности встречно-штыревые преобразователи, между которыми размещен слой полупроводника без акустического контакта с пьезодиэлектриком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразовамня путем повшпения эффективности перераспределения энергии между несинхронно взаимодействукмцими волнами одного типа, на слое полупроводника, обращенном к пьезодиэле грику, параллельно электродам встречно-ш-плревых преобразователей расположены металлические полоски, расстояние меж ду ко орьош и их П1ирина равны длине синхронного взаимодействия волн. Источники информтщи, принятые во внимание при экспертизе 1.Ахманор Г.А. и др. Параметрические усилители и генераторы светаУспехи физических наук 1966, т.88, вып. 3, с. 439-460. 2.Балакирев М. К. и др. Нелинейное распространение акустической поверхностной волны в слоистой системе ниобат лития - германий. Материалы X Всесоюзной конференции по квантовой акустике и акустоэлектронике. 1978,