Bộ tạo dao động Terahertz nhiễu pha thấp dùng Đi-ốt Tunen cộng hưởng kết hợp hốc cộng hưởng tinh thể quang tử

Bài viết "Bộ tạo dao động Terahertz nhiễu pha thấp dùng Đi-ốt Tunen cộng hưởng kết hợp hốc cộng hưởng tinh thể quang tử" trình bày giải pháp cải thiện nhiễu pha cho bộ tạo dao động Terahertz thông qua kết hợp đi-ốt tunen cộng hưởng và hốc cộng hưởng tinh thể quang tử độ phẩm chất lớn. Để nâng cao độ ổn định tần số của bộ tạo dao động, các thông số quan trọng như hiệu suất ghép nối giữa đi-ốt tunen cộng hưởng và ống dẫn sóng tinh thể quang tử, giữa ống dẫn sóng tinh thể quang tử và hốc cộng hưởng tinh thể quang tử, cũng như hệ số phẩm chất Q của hốc cộng hưởng được nghiên cứu và khảo sát. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bộ tạo dao động Terahertz nhiễu pha thấp dùng Đi-ốt Tunen cộng hưởng kết hợp hốc cộng hưởng tinh thể quang tử Hội nghị Quốc gia lần thứ 26 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2023) Bộ tạo dao động Terahertz nhiễu pha thấp dùng Đi-ốt Tunen cộng hưởng kết hợp hốc cộng hưởng tinh thể quang tử Nguyễn Thị Anh1, Lương Duy Mạnh1, Mai Văn Tá1 và Masayuki Fujita2 1 Le Quy Don Technical University 2 Đại học Osaka, Nhật Bản Email: anhdola2210@gmail.com, duymanhmta@gmail.com, tamv@lqdtu.edu.vn Abstract— Bài báo trình bày giải pháp cải thiện được trình bày trong các bài báo [10-14]. Trong cácnhiễu pha cho bộ tạo dao động Terahertz thông qua hệ thống truyền tin không dây tốc độ cao và ứng dụngkết hợp đi-ốt tunen cộng hưởng và hốc cộng hưởngtinh thể quang tử độ phẩm chất lớn. Để nâng cao độ ổn cảm biến độ nhạy cao thì nhiễu pha thấp hay độ ổnđịnh tần số của bộ tạo dao động, các thông số quan định tần số cao của tín hiệu là yêu cầu bắt buộc [15].trọng như hiệu suất ghép nối giữa đi-ốt tunen cộng Thông tin liên lạc sợi quang sử dụng các định dạnghưởng và ống dẫn sóng tinh thể quang tử, giữa ống điều chế bậc cao như khóa dịch pha cầu phươngdẫn sóng tinh thể quang tử và hốc cộng hưởng tinh thểquang tử, cũng như hệ số phẩm chất Q của hốc cộng (QPSK) hoặc điều chế biên độ cầu phương (QAM)hưởng được nghiên cứu và khảo sát. Kết quả mô luôn yêu cầu độ rộng phổ tín hiệu rất hẹp, thườngphỏng trên phần mềm mô phỏng trường điện từ dưới 100 KHz [16]. Trong các ứng dụng này, phươngchuyên dụng cho thấy hệ số phẩm chất Q của hốc cộnghưởng là yếu tố quyết định đến việc cải thiện nhiễu pháp phổ biến được sử dụng để giảm độ rộng phổpha trong khi hiệu suất ghép nối giữa đi-ốt tunen cộng dùng đi-ốt laser đó là thực hiện ghép với một hốchưởng và ống dẫn sóng tinh thể quang tử đóng góp cộng hưởng ngoài có hệ số phẩm chất Q lớn [17].chính vào cải thiện công suất đầu ra. Bên cạnh laser, sóng THz cũng đã thu hút được sự Keywords- Bộ tạo dao động; sóng Terahertz; hốc quan tâm đáng kể vì các đặc tính độc đáo của nó nhưcộng hưởng; đi-ốt tunen cộng hưởng; tinh thể quang tử. có băng thông rộng, thể hiện phổ đặc trưng đối với các mô sống. Những đặc điểm này cho phép sóng I. GIỚI THIỆU THz có thể được ứng dụng hiệu quả trong các lĩnh Những năm gần đây, sóng terahertz (THz) đã thu vực nêu trên. Các ứng dụng về cảm biến và thông tinhút sự quan tâm đáng kể của các nhà nghiên cứu trên không dây sóng THz thường yêu cầu độ trong củatoàn thế giới vì có băng thông rộng nên có nhiều ứng phổ tín hiệu rất cao ở cả máy phát và máy thu. Các bộdụng hứa hẹn như xử lý hình ảnh độ phân giải cao, tạo dao động THz hiện nay sử dụng nhiều công nghệcảm biến độ nhạy cao và truyền thông tin không dây khác nhau như: sử dụng bán dẫn thế hệ mới vật liệutốc độ cao [1-3]. Trong số các nguồn tín hiệu THz GaN hay InP; sử dụng laser; sử dụng điốt RTD.trong quang học và điện tử, như laser tầng lượng tử Trong đó các bộ tạo dao động sử dụng điốt RTD đem(QCL), bóng bán dẫn lưỡng cực dị thể liên kết lại nhiều ưu điểm so với sử dụng các linh kiện khác(HBT), bóng bán dẫn có độ di động điện tử cao đó là: tần số dao động cao với công suất tiêu thụ nhỏ.(HEMT) và đi-ốt tunen cộng hưởng (RTD) [4-8], Tuy nhiên một trong những nhược điểm chính củaRTD được coi là linh kiện có nhiều hứa hẹn nhờ một các bộ tạo dao động RTD hiện nay đó là có độ ổnsố ưu điểm như: có tần số dao động rất cao, kích định tần số không cao, kích thước lớn và có cấu trúcthước nhỏ gọn và hoạt động ở nhiệt độ phòng. Các phức tạp. Để khắc phục những nhược điểm này củatính năng này làm cho RTD đặc biệt hữu ích đối với các bộ tạo dao động RTD hiện tại, nhóm nghiên cứuứng dụng truyền thông tin không dây tốc độ cao. đề xuất sử dụng một cấu trúc mới bằng cách kết hợpTrong bài báo [9] trình bày một bộ tạo dao động RTD đi-ốt RTD với cấu trúc hốc cộng hưởng tinh thểở nhiệt độ phòng với tần số dao động lên đến 1,92 quang tử có độ phẩm chất cao để cải thiện nhiễu phaTHz. Ngoài ra, một hệ thống truyền dữ liệu không cũng như giảm nhỏ kích thước của bộ tạo dao động.dây sử dụng RTD ở cả máy phát và máy t ...