TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE
PACS numbers: 42.25.Lc, 42.25.Bs, 42.70.MpPurpose: Studying the quasioptical tunable and broadband differential phase section (DPS) consisting of several birefringent elements (BE) on the basis of form birefringence effect.Design/methodology/approach: Using the polarization scattering matrix method,...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Видавничий дім «Академперіодика»
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1254 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Radio physics and radio astronomy |
Репозиторії
Radio physics and radio astronomy| id |
oai:ri.kharkov.ua:article-1254 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Radio physics and radio astronomy |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
terahertz range quasioptics differential phase section form birefringence терагерцевый диапазон квазиоптика дифференциальная фазовая секция двулучепреломление формы терагерцовий діапазон квазіоптика диференціальна фазова секція двопроменезаломлення |
| spellingShingle |
terahertz range quasioptics differential phase section form birefringence терагерцевый диапазон квазиоптика дифференциальная фазовая секция двулучепреломление формы терагерцовий діапазон квазіоптика диференціальна фазова секція двопроменезаломлення Kosiak, O. S. Bezborodov, V. I. Kuleshov, Ye. M. Nesterov, P. K. TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE |
| topic_facet |
terahertz range quasioptics differential phase section form birefringence терагерцевый диапазон квазиоптика дифференциальная фазовая секция двулучепреломление формы терагерцовий діапазон квазіоптика диференціальна фазова секція двопроменезаломлення |
| format |
Article |
| author |
Kosiak, O. S. Bezborodov, V. I. Kuleshov, Ye. M. Nesterov, P. K. |
| author_facet |
Kosiak, O. S. Bezborodov, V. I. Kuleshov, Ye. M. Nesterov, P. K. |
| author_sort |
Kosiak, O. S. |
| title |
TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE |
| title_short |
TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE |
| title_full |
TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE |
| title_fullStr |
TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE |
| title_full_unstemmed |
TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE |
| title_sort |
tunable and broadband differential phase sections in terahertz frequency range |
| title_alt |
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ И ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ФАЗОВЫЕ СЕКЦИИ В ТЕРАГЕРЦЕВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ПЕРЕСТРОЮВАНІ Й ШИРОКОСМУГОВІ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ ФАЗОВІ СЕКЦІЇ В ТЕРАГЕРЦОВОМУ ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ |
| description |
PACS numbers: 42.25.Lc, 42.25.Bs, 42.70.MpPurpose: Studying the quasioptical tunable and broadband differential phase section (DPS) consisting of several birefringent elements (BE) on the basis of form birefringence effect.Design/methodology/approach: Using the polarization scattering matrix method, the impact of the mutual rotation axis of anisotropy of several BE by the amount of phase shift and the position of the plane of anisotropy of resulting DPS is considered.Findings: The DPS tunable in a wide range are shown to be possibly implemented in the case of quarter-wave DPS of two, and in the case of half-wave DPS of three, identical non-tunable BE. The analysis has shown to the possibility of creating a broadband quarter-wave and half-wave DPS.Сonclusions: Experimental research has confirmed the possibility of constructing a tunable and broadband DPS. On this basis, tunable and broadband polarization converters, rotators of polarization plane, polarization phase shifters and frequency shifters in the terahertz frequency range can be created.Key words: terahertz range, quasioptics, differential phase section, form birefringenceManuscript submitted 26.09.2016Radio phys. radio astron. 2016, 21(4): 318-329REFERENCES1. BORN, M. and WOLF, E., 1968. Principles of Optics. Oxford: Pergamon Press. 2. BEZBORODOV, V. I., KOSIAK, O. S., KULESHOV, Ye. M., YACHIN, V. V., 2015. Differential Phase Sections Based on Form Birefringence in the THz Frequency Range. Telecommunications and Radio Engineering. vol. 74, is. 8, pp. 735–744. DOI: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v74.i8.70 3. Tydex, 2016. [viewed 12 October 2016]. Available from:http://www.tydexoptics.com/ru/products/thz_optics/thz_converters/ 4. KOESTER, C. J., 1959. Achromatic Combinations of Half-Wave Plates. J. Opt. Soc. Am. vol. 49, is. 4, pp. 405–409.DOI: https://doi.org/10.1364/JOSA.49.000405 5. ADACHI, S. and KENNAUGH, E. M., 1960. The Analysis of a Broad-Band Circular Polarizer Including Interface Reflections. IRE Trans. Microw. Theory Tech. vol. 8, no. 5,pp. 520–525. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1960.1124780 6. PANCHARATNAM, S., 1955. Achromatic combinations of birefringent plates. Part I. An achromatic circular polarizer. Proc. Ind. Acad. Sci. A. vol. A 41, is. 4,pp. 130–136. DOI: 10.1007/BF03047097 7. IWANAGA, M., 2010. Subwavelength orthogonal polarization rotator. Opt. Lett. vol. 35, is. 2, pp. 109–111. DOI: https://doi.org/10.1364/OL.35.000109 8. HANANY, S., HUBMAYR, J., JOHNSON, B. R., MATSUMURA,T., OXLEY, P. and THIBODEAU, M., 2005. Millimeter-Wave Achromatic Half Wave Plate. Appl. Opt. vol. 44, is. 22, pp. 4666-4670. DOI: https://doi.org/10.1364/AO.44.004666 9. KANAREIKIN, D. B., PAVLOV N. F. and POTEKHIN,V. A., 1966. Polarisation of radar signals. Moscow: Sovetskoe Radio Publ. (in Russian). 10. BEZBORODOV, V. I., KOSIAK, O. S., KULESHOV, Ye. M. and YACHIN, V. V., 2015. Form Birefringent Structures Matching to Free Space in the Teraherts Frequency Range. Telecommunications and Radio Engineering. vol. 74, is. 19, pp. 1767–1776. DOI: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v74.i19.90 11. KULESHOV, Ye. M., 1986. Chapter 8. Measurements in sub-mm wavelength band. In: A. Y. USIKOV, ed. Electronics and Radio Physics of Millimeter and Sub-millimeter Waves. Kyiv: Naukova Dumka Publ., pp. 140–157 (in Russian). |
| publisher |
Видавничий дім «Академперіодика» |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1254 |
| work_keys_str_mv |
AT kosiakos tunableandbroadbanddifferentialphasesectionsinterahertzfrequencyrange AT bezborodovvi tunableandbroadbanddifferentialphasesectionsinterahertzfrequencyrange AT kuleshovyem tunableandbroadbanddifferentialphasesectionsinterahertzfrequencyrange AT nesterovpk tunableandbroadbanddifferentialphasesectionsinterahertzfrequencyrange AT kosiakos perestraivaemyeiširokopolosnyedifferencialʹnyefazovyesekciivteragercevomdiapazonečastot AT bezborodovvi perestraivaemyeiširokopolosnyedifferencialʹnyefazovyesekciivteragercevomdiapazonečastot AT kuleshovyem perestraivaemyeiširokopolosnyedifferencialʹnyefazovyesekciivteragercevomdiapazonečastot AT nesterovpk perestraivaemyeiširokopolosnyedifferencialʹnyefazovyesekciivteragercevomdiapazonečastot AT kosiakos perestroûvaníjširokosmugovídiferencíalʹnífazovísekcíívteragercovomudíapazoníčastot AT bezborodovvi perestroûvaníjširokosmugovídiferencíalʹnífazovísekcíívteragercovomudíapazoníčastot AT kuleshovyem perestroûvaníjširokosmugovídiferencíalʹnífazovísekcíívteragercovomudíapazoníčastot AT nesterovpk perestroûvaníjširokosmugovídiferencíalʹnífazovísekcíívteragercovomudíapazoníčastot |
| first_indexed |
2024-05-26T06:29:08Z |
| last_indexed |
2024-05-26T06:29:08Z |
| _version_ |
1800358358495002624 |
| spelling |
oai:ri.kharkov.ua:article-12542020-06-09T10:36:27Z TUNABLE AND BROADBAND DIFFERENTIAL PHASE SECTIONS IN TERAHERTZ FREQUENCY RANGE ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ И ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ФАЗОВЫЕ СЕКЦИИ В ТЕРАГЕРЦЕВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ПЕРЕСТРОЮВАНІ Й ШИРОКОСМУГОВІ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ ФАЗОВІ СЕКЦІЇ В ТЕРАГЕРЦОВОМУ ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ Kosiak, O. S. Bezborodov, V. I. Kuleshov, Ye. M. Nesterov, P. K. terahertz range; quasioptics; differential phase section; form birefringence терагерцевый диапазон; квазиоптика; дифференциальная фазовая секция; двулучепреломление формы терагерцовий діапазон, квазіоптика, диференціальна фазова секція, двопроменезаломлення PACS numbers: 42.25.Lc, 42.25.Bs, 42.70.MpPurpose: Studying the quasioptical tunable and broadband differential phase section (DPS) consisting of several birefringent elements (BE) on the basis of form birefringence effect.Design/methodology/approach: Using the polarization scattering matrix method, the impact of the mutual rotation axis of anisotropy of several BE by the amount of phase shift and the position of the plane of anisotropy of resulting DPS is considered.Findings: The DPS tunable in a wide range are shown to be possibly implemented in the case of quarter-wave DPS of two, and in the case of half-wave DPS of three, identical non-tunable BE. The analysis has shown to the possibility of creating a broadband quarter-wave and half-wave DPS.Сonclusions: Experimental research has confirmed the possibility of constructing a tunable and broadband DPS. On this basis, tunable and broadband polarization converters, rotators of polarization plane, polarization phase shifters and frequency shifters in the terahertz frequency range can be created.Key words: terahertz range, quasioptics, differential phase section, form birefringenceManuscript submitted 26.09.2016Radio phys. radio astron. 2016, 21(4): 318-329REFERENCES1. BORN, M. and WOLF, E., 1968. Principles of Optics. Oxford: Pergamon Press. 2. BEZBORODOV, V. I., KOSIAK, O. S., KULESHOV, Ye. M., YACHIN, V. V., 2015. Differential Phase Sections Based on Form Birefringence in the THz Frequency Range. Telecommunications and Radio Engineering. vol. 74, is. 8, pp. 735–744. DOI: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v74.i8.70 3. Tydex, 2016. [viewed 12 October 2016]. Available from:http://www.tydexoptics.com/ru/products/thz_optics/thz_converters/ 4. KOESTER, C. J., 1959. Achromatic Combinations of Half-Wave Plates. J. Opt. Soc. Am. vol. 49, is. 4, pp. 405–409.DOI: https://doi.org/10.1364/JOSA.49.000405 5. ADACHI, S. and KENNAUGH, E. M., 1960. The Analysis of a Broad-Band Circular Polarizer Including Interface Reflections. IRE Trans. Microw. Theory Tech. vol. 8, no. 5,pp. 520–525. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1960.1124780 6. PANCHARATNAM, S., 1955. Achromatic combinations of birefringent plates. Part I. An achromatic circular polarizer. Proc. Ind. Acad. Sci. A. vol. A 41, is. 4,pp. 130–136. DOI: 10.1007/BF03047097 7. IWANAGA, M., 2010. Subwavelength orthogonal polarization rotator. Opt. Lett. vol. 35, is. 2, pp. 109–111. DOI: https://doi.org/10.1364/OL.35.000109 8. HANANY, S., HUBMAYR, J., JOHNSON, B. R., MATSUMURA,T., OXLEY, P. and THIBODEAU, M., 2005. Millimeter-Wave Achromatic Half Wave Plate. Appl. Opt. vol. 44, is. 22, pp. 4666-4670. DOI: https://doi.org/10.1364/AO.44.004666 9. KANAREIKIN, D. B., PAVLOV N. F. and POTEKHIN,V. A., 1966. Polarisation of radar signals. Moscow: Sovetskoe Radio Publ. (in Russian). 10. BEZBORODOV, V. I., KOSIAK, O. S., KULESHOV, Ye. M. and YACHIN, V. V., 2015. Form Birefringent Structures Matching to Free Space in the Teraherts Frequency Range. Telecommunications and Radio Engineering. vol. 74, is. 19, pp. 1767–1776. DOI: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v74.i19.90 11. KULESHOV, Ye. M., 1986. Chapter 8. Measurements in sub-mm wavelength band. In: A. Y. USIKOV, ed. Electronics and Radio Physics of Millimeter and Sub-millimeter Waves. Kyiv: Naukova Dumka Publ., pp. 140–157 (in Russian). УДК 535.515:621.3.072.7PACS numbers: 42.25.Lc, 42.25.Bs, 42.70.MpПредмет и цель работы: Исследуются квазиоптические перестраиваемые и широкополосные дифференциальные фазовые секции (ДФС), состоящие из нескольких двулучепреломляющих элементов (ДЭ) на основе эффекта двулучепреломления формы.Методы и методология: При помощи метода поляризационных матриц рассеяния рассматривается влияние взаимного разворота осей анизотропии нескольких ДЭ на величину сдвига фаз и положение плоскости анизотропии результирующей ДФС.Результаты: Показано, что перестраиваемые в широком диапазоне частот ДФС могут быть реализованы в случае четвертьволновой ДФС из двух, а в случае полуволновой – из трех одинаковых неперестраиваемых ДЭ. В результате анализа сделан вывод о возможности создания широкополосных четвертьволновых и полуволновых ДФС.Заключение: Экспериментальное исследование подтвердило возможность построения перестраиваемых и широкополосных ДФС. На их основе возможно создание перестраиваемых и широкополосных преобразователей поляризации, вращателей плоскости поляризации, поляризационных фазовращателей и сдвигателей частоты в терагерцевом диапазоне частот.Ключевые слова: терагерцевый диапазон, квазиоптика, дифференциальная фазовая секция, двулучепреломление формыСтатья поступила в редакцию 26.09.2016Radio phys. radio astron. 2016, 21(4): 318-329СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука,1973. – 719 с.2. Bezborodov V. I., Kosiak O. S., Kuleshov Ye. M., andYachin V. V. Differential Phase Sections Based on FormBirefringence in the THz Frequency Range // Telecommunicationsand Radio Engineering. – 2015. – Vol. 74, Is. 8. –P. 735–744. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v74.i8.703. Tydex, 2016. [viewed 12 October 2016]. Available from:http://www.tydexoptics.com/ru/products/thz_optics/thz_converters/4. Koester C. J. Achromatic Combinations of Half-WavePlates // J. Opt. Soc. Am. – 1959. – Vol. 49, Is. 4. –P. 405–409. DOI: 10.1364/JOSA.49.0004055. Adachi S. and Kennaugh E. M. The Analysis of a Broad-Band Circular Polarizer Including Interface Reflections //IRE Trans. Microw. Theory Tech. – 1960. – Vol. 8,No. 5. – P. 520–525. DOI: 10.1109/TMTT.1960.11247806. Pancharatnam S. Achromatic combinations of birefringentplates. Part I. An achromatic circular polarizer // Proc. Ind.Acad. Sci. A. – 1955. – Vol. A 41, Is. 4. – P. 130–136. DOI:10.1007/BF030470977. Iwanaga M. Subwavelength orthogonal polarization rotator// Opt. Lett. – 2010. – Vol. 35, Is. 2. – P. 109–111.DOI: 10.1364/OL.35.0001098. Hanany S., Hubmayr J., Johnson B. R., Matsumura T.,Oxley P., and Thibodeau M. Millimeter-Wave AchromaticHalf Wave Plate // Appl. Opt. – 2005. – Vol. 44, Is. 22. –P. 4666–4670. DOI: 10.1364/AO.44.0046669. Канарейкин Д. Б., Павлов Н. Ф., Потехин В. А. Поляризация радиолокационных сигналов. – М.: Сов. радио,1966. – 440 с.10. Bezborodov V. I., Kosiak O. S., Kuleshov Ye. M., andYachin V. V. Form Birefringent Structures Matching to FreeSpace in the Teraherts Frequency Range // Telecommunicationsand Radio Engineering. – 2015. – Vol. 74, Is. 19. –P. 1767–1776. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v74.i19.9011. Кулешов Е. M. Глава 8. Измерения в субмиллиметровомдиапазоне радиоволн / Радиоэлектроника и радиофизика миллиметровых и субмиллиметровых радиоволн /Под ред. А. Я. Усикова. – Киев: Наукова думка, 1986. –С. 140–157. УДК 535.515:621.3.072.7PACS numbers: 42.25.Lc, 42.25.Bs, 42.70.MpПредмет і мета роботи: Досліджуються квазіоптичні перестроювані й широкосмугові диференціальні фазові секції (ДФС), що складаються з декількох двопроменезаломлюючих елементів (ДЕ) на основі ефекту двопроменезаломлення форми.Методи та методологія: За допомогою методу поляризаційних матриць розсіяння розглядається вплив взаємного розвороту осей анізотропії декількох ДЕ на величину зсуву фаз і положення площини анізотропії результуючої ДФС.Результати: Показано, що перестроювані в широкому діапазоні частот ДФС можуть бути реалізовані у разі чвертьхвильової ДФС з двох, а у разі напівхвильової – з трьох однакових неперестроюваних ДЕ. В результаті аналізу зроблено висновок про можливість створення широкосмугових чвертьхвильових і напівхвильових ДФС.Висновок: Експериментальне дослідження підтвердило можливість побудови перестроюваних та широкосмугових ДФС. На їх основі можливе створення перестроюваних та широкосмугових перетворювачів поляризації, обертачів площини поляризації, поляризаційних фазообертачів та зсувачів частоти в терагерцовому діапазоні частот.Ключові слова: терагерцовий діапазон, квазіоптика, диференціальна фазова секція, двопроменезаломленняСтаття надійшла до редакції 26.09.2016Radio phys. radio astron. 2016, 21(4): 318-329 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука,1973. – 719 с.2. Bezborodov V. I., Kosiak O. S., Kuleshov Ye. M., andYachin V. V. Differential Phase Sections Based on FormBirefringence in the THz Frequency Range // Telecommunicationsand Radio Engineering. – 2015. – Vol. 74, Is. 8. –P. 735–744. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v74.i8.703. Tydex, 2016. [viewed 12 October 2016]. Available from:http://www.tydexoptics.com/ru/products/thz_optics/thz_converters/4. Koester C. J. Achromatic Combinations of Half-WavePlates // J. Opt. Soc. Am. – 1959. – Vol. 49, Is. 4. –P. 405–409. DOI: 10.1364/JOSA.49.0004055. Adachi S. and Kennaugh E. M. The Analysis of a Broad-Band Circular Polarizer Including Interface Reflections //IRE Trans. Microw. Theory Tech. – 1960. – Vol. 8,No. 5. – P. 520–525. DOI: 10.1109/TMTT.1960.11247806. Pancharatnam S. Achromatic combinations of birefringentplates. Part I. An achromatic circular polarizer // Proc. Ind.Acad. Sci. A. – 1955. – Vol. A 41, Is. 4. – P. 130–136. DOI:10.1007/BF030470977. Iwanaga M. Subwavelength orthogonal polarization rotator// Opt. Lett. – 2010. – Vol. 35, Is. 2. – P. 109–111.DOI: 10.1364/OL.35.0001098. Hanany S., Hubmayr J., Johnson B. R., Matsumura T.,Oxley P., and Thibodeau M. Millimeter-Wave AchromaticHalf Wave Plate // Appl. Opt. – 2005. – Vol. 44, Is. 22. –P. 4666–4670. DOI: 10.1364/AO.44.0046669. Канарейкин Д. Б., Павлов Н. Ф., Потехин В. А. Поляризация радиолокационных сигналов. – М.: Сов. радио,1966. – 440 с.10. Bezborodov V. I., Kosiak O. S., Kuleshov Ye. M., andYachin V. V. Form Birefringent Structures Matching to FreeSpace in the Teraherts Frequency Range // Telecommunicationsand Radio Engineering. – 2015. – Vol. 74, Is. 19. –P. 1767–1776. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v74.i19.9011. Кулешов Е. M. Глава 8. Измерения в субмиллиметровомдиапазоне радиоволн / Радиоэлектроника и радиофизика миллиметровых и субмиллиметровых радиоволн /Под ред. А. Я. Усикова. – Киев: Наукова думка, 1986. –С. 140–157. Видавничий дім «Академперіодика» 2016-12-23 Article Article application/pdf http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1254 10.15407/rpra21.04.318 РАДИОФИЗИКА И РАДИОАСТРОНОМИЯ; Vol 21, No 4 (2016); 318 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY; Vol 21, No 4 (2016); 318 РАДІОФІЗИКА І РАДІОАСТРОНОМІЯ; Vol 21, No 4 (2016); 318 2415-7007 1027-9636 10.15407/rpra21.04 rus http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1254/pdf Copyright (c) 2016 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY |