Компания «ДОК» разработала и поставила в Лабораторию оптики полупроводников Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН источник СВЧ-сигналов 71-76 ГГц. Этот источник (синтезатор частот) имеет высокую входную мощность до 100 мВт и компьютерное управление. «ДОК» — единственная компания в России, которая смогла выполнить подобный заказ.
Синтезатор частот предназначен для установки, с помощью которой изучают магнитооптические свойства квантовых структур. На ней ученые ФТИ им. А. Ф. Иоффе, используя явления оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР), изучают поведение магнитных микроструктур, таких как квантовые точки и квантовые ямы. Облучая образцы микроструктур с помощью СВЧ-сигнала от синтезатора частот 71–76 ГГц, исследователи активизируют спиновые явления в полупроводниках (в том числе в разбавленных магнитных полупроводниках) и полупроводниковых наноструктурах, тем самым ускоряя проведение экспериментов. В состав установки входит гелиевый криостат, так как исследуемые образцы находятся при температуре, близкой к абсолютному нулю.
Подобное исследование проводится в целях создания в будущем элементов памяти для квантового компьютера. Квантовый (оптический) компьютера – это мега-проект, над которым работает множество лабораторий во всем мире. Цель – разработать суперкомпьютер будущего с гигантским быстродействием при микроскопических размерах.
Электронный спин (от англ. spin – вращение) определяет, под каким углом и в какую сторону происходит направление вращения электрона. Спин может находиться в одном из двух возможных состояний (+1/2 или –1/2), является аналогом бита информации и поэтому может быть использован в различных устройствах машинной логики. Эти квантовые биты информации, известны как кубиты. На основе этих оптических битов в последние годы создано новое направление науки и техники – спиновая электроника или спинтроника.
Синтезатор частот СВЧ-сигналов 71–76 ГГц предназначен для формирования непрерывных гармонических сигналов в диапазоне 71–76 ГГц и может работать в следующих режимах:
• «CONTINUOUS WAVE» (CW) – режим непрерывной генерации сигнала заданной частоты;
• «CONTINUOUS WAVE» (CW) – режим непрерывной генерации сигнала заданной частоты с амплитудной модуляцией;
• «FREQUENCY SWEEP» (FS) – режим генератора качающейся частоты (ГКЧ).
Для прямого ввода параметров выходной частоты на лицевой панели находится встроенная клавиатура. Источник оснащен 2-строчным LCD дисплеем, на который выводится информация о частоте и иных параметрах сигнала.
Встроенный USB-HID интерфейс даёт возможность удаленного управления прибором. Для этих целей в комплект поставки входит соответствующее программное обеспечение Synthesizer 71–76 GHz remote control.
Технические характеристики синтезатора приведены в Таблице №1.
Таблица №1
| № | Параметр | Значение |
| Общие параметры | ||
| 1 | Диапазон рабочих частот | 71–76 ГГц |
| 2 | Дискретность установки частоты | 0,1 МГц |
| 3 | Наибольший уровень выходной мощности | 20 дБм |
| 4 | Диапазон установки ослабления уровня выходной мощности | 0–35 дБ |
| 5 | Дискретность установки ослабления уровня выходной мощности | 0,5 дБ |
| 6 | Выходной волноводный фланец | 20 x 20 мм |
| 7 | Выходной волноводный тракт | 3,6 x 1,8 мм (4) |
| 8 | Интерфейс удаленного управления | USB–HID |
| 9 | Индикатор режимов работы | ЖКИ–дисплей |
| 10 | Электропитание | 24 В (DC), 20 Вт |
| 11 | Диапазон рабочей температуры | от +10 до+50 °C |
| 12 | Габаритные размеры | 137 х 210 х 210 мм |
| 13 | Масса | 3,3 кг |
| Параметры ГКЧ | ||
| 1 | Режим качания | линейный |
| 2 | Длительность радиоимпульса | 1 мс |
| 3 | Период повторения радиоимпульсов | 2 мс |
| 4 | Шаг перестройки частоты | 0,1 МГц |
| 5 | Режим запуска | ручной / внешний (по нарастающему фронту импульса внешнего запуска) |
| 6 | Разъем входа внешнего запуска | BNC, розетка |
| 7 | Уровень импульса внешнего запуска | 3,3 В CMOS (5 В макс.) |
| 8 | Режим синхронизации начала генерации | по нарастающему фронту импульса синхронизации |
| 9 | Разъем выхода импульса синхронизации | BNC, розетка |
| 10 | Уровень импульса синхронизации | 3,3 В CMOS |
| 11 | Длительность импульса синхронизации | 1 мс |
| 12 | Длительность нарастающего фронта импульса синхронизации | не более 3 мкс |
| Параметры АМ | ||
| 1 | Разъем входа амплитудной модуляции | BNC, розетка |
| 2 | Уровень сигнала амплитудной модуляции | 3,3 В LVTTL |
| 3 | Частота сигнала амплитудной модуляции | не менее 100 кГц |
| 4 | Длительность фронта формируемого радиоимпульса | не более 8,0 нс |
| Параметры встроенного сквозного усилителя | ||
| 1 | Полоса рабочих частот усилителя | DC – 500 МГц |
| 2 | Коэффициент усиления по напряжению усилителя | 3 |
| 3 | Входное/выходное сопротивление усилителя | 50 Ом |
| 4 | Разъемы входа/выхода усилителя | SMA, розетка |
Дополнительный материал:
Руководство по эксплуатации «Синтезатора частот 71-76 ГГц
(PDF, 1,45 МБ)
