Anisotropic Photoconductivity and Terahertz Emission from Semiconductors

In this report we consider the anisotropic photoconductivity in a semiconductor excited by two-frequency optical radiation, as well as its contribution to the photocurrent at the beat frequency corresponding to the THz region. The interband anisotropic photoconductivity arises due to the anisotropy of the momentum distribution of electrons excited by polarized light and the energy dependence of the momentum relaxation time and effective mass of the electrons. The response time of the anisotropic photoconductivity is very short, since it is determined by the electron momentum relaxation time, which for typical semiconductors is about 200 – 300 fs

Couette flow in channels with wavy walls

Summary. Three-dimensional Couette flows enclosed by a plane and by a wavy wall are addressed; the wave amplitude is proportional to the mean clearance of the channel multiplied by a small dimensionless parameter e. A perturbation expansion in terms of the powers of e of the full steady Navier-Stokes equations yields a cascade of boundary value problems which are solved at each step in closed form. The supremum value of e for which the expansion converges, is determined as a function of the Reynolds number Re: The analytical-numerical algorithm is applied to compute the velocity in the channel to O(e 4 ). Even in the first order approximation O(e), new results are obtained which complement the triple deck theory and its modifications. In particular, the incipient separation-detachment is discussed using the Prandtl-Schlichting criterion of starting eddies. The value e e for which eddies start in the channel, is analytically deduced as a function of Re as well as analytical formulas for the coordinates of the separation points. These analytical formulas show that e e in 3D channels is always less than e e in 2D channels. For non-smooth channels, a criterion of infinitesimally small e e is deduced. The critical value of e up to which bifurcation of the solutions can occur is estimated

Балансный усилитель ОВЧ с бесшумными обратными связями

Today’s practice of developing VHF radio systems paths widely uses MMIC as low-noise amplifiers. This approach is acceptable for radio systems operating in a relatively quiet electromagnetic environment. However, for systems operating in a complex interference environment of the VHF band, low-noise amplifiers with a lower gain and increased overload capacity are desirable. This requires maintaining a low noise figure and manufacturability of the device. Therefore, the solution to this problem requires the development of a low-noise amplifier of the VHF band with increased overload capacity, made on commercially available MMIC. This paper presents the results of a logical-heuristic synthesis of a VHF low-noise high-linear amplifier performed on an MMIC, utilising noiseless negative feedback technique. Analytical expressions are given for calculating the gain, the input gain compression point, input intercept points of the J-th order, and the noise figure of the structure. The analysis of the performance of the amplifier implemented on the MGA 62563 MMIC showed that, in comparison with other integrated solutions, increased overload capacity and structure linearity are provided. The high noise immunity and ease of manufacture of the device using commercially available components, make it a promising element in the design and modernization of VHF receiving and amplifying paths operating in a complex electromagnetic environment.Современная практика разработки радиотехнических трактов диапазона ОВЧ в качестве малошумящих усилителей широко использует монолитные интегральные схемы (МИС). Такой подход оправдан для радиосистем, работающих в относительно спокойной электромагнитной обстановке. Однако для радиосредств, функционирующих в сложной помеховой обстановке диапазона ОВЧ, желательны устройства с небольшим коэффициентом передачи и увеличенной перегрузочной способностью. При этом требуется сохранение малого коэффициента шума и технологичности устройства. Актуальность решения этой задачи обусловливает разработку малошумящего усилителя диапазона ОВЧ с повышенной перегрузочной способностью, выполненного на коммерчески доступных МИС. В настоящей работе представлены результаты логико-эвристического синтеза малошумящего высоколинейного усилителя диапазона ОВЧ с балансной структурой, выполненной на МИС, охваченных бесшумными обратными связями. Приведены аналитические зависимости для расчета коэффициента усиления, входной точки децибельной компрессии, входной точки пересечения J-го порядка и коэффициента шума структуры. Проведенный анализ технических характеристик усилителя, реализованного на МИС MGA-62563, показал, что в сравнении с типовыми интегральными аналогами обеспечиваются повышенные перегрузочная способность и линейность структуры. Высокие помехозащищенность и технологичность устройства, выполненного на стандартных коммерчески доступных компонентах, позволяют рассматривать его в качестве перспективного элемента при проектировании и модернизации приемно-усилительных трактов диапазона ОВЧ, функционирующих в сложной электромагнитной обстановке

Адаптивный широкополосный малошумящий усилитель радиочастоты

Adaptive broadband low-noise radio frequency amplifiers (ABLNRFA) are widely used in the construction of systems for protecting radio receiving paths from nonlinear damage in a non-stationary electromagnetic environment (EME). One of the promising focus areas on the creation of ABLNRFA is the development of devices in the class of circuits with switched networks. The creation of such devices has certain features, since, along with the need to ensure a low noise figure and digital control of the regulation characteristic, it is required to provide high linearity and a large dynamic range (DR) of the device. This paper presents the results of the logical-heuristic synthesis of ABLNRFA with an adaptively adjustable transducer gain, which changes due to switching of transformer feedback circuits. In order to check the functional and technical characteristics of the synthesized ABLNRFA and optimize its parameters, a model was developed and studied in the ADS environment. The proposed ABLNRFA technical solution provides a discrete (23, 14, 10 and 5 dB) wideband change in the transmission coefficient, while the DR for third-order intermodulation in terms of a 1 MHz band is 83, 92, 98 and 104 dB, respectively. A step change in the transducer gain in the circuit of the lossless feedback circuit developed by ABLNRFA avoids the accumulation of additional noise in the structure and provides a low-noise figure that does not exceed 1 dB. The technical characteristics of ABLNRFA allow one to adaptively increase the overload capacity of the radio receiving path with a proportional expansion of its DR in the conditions of non-stationary EME, and thus increase the efficiency of the level protection system against nonlinear damage to the receiving paths of radio communication, radar and radio navigation.Адаптивные широкополосные малошумящие усилители радиочастоты (АШМУР) находят широкое применение при построении систем защиты радиоприемных трактов от нелинейного поражения в условиях нестационарной электромагнитной обстановки (ЭМО). Одним из перспективных направлений работ по созданию АШМУР является разработка устройств в классе схем с переключаемыми цепями. Создание таких устройств имеет определенные особенности, поскольку, наряду с необходимостью обеспечения малого коэффициента шума и цифрового управления регулировочной характеристикой, требуется обеспечить высокую линейность и большой динамический диапазон (ДД) устройства. В настоящей работе представлены результаты логико-эвристического синтеза АШМУР с адаптивно регулируемым коэффициентом передачи, который изменяется за счет переключения цепей трансформаторной обратной связи. С целью проверки функциональных и технических характеристик синтезированного АШМУР и оптимизации его параметров разработана и исследована модель в программной среде ADS. Предложенное техническое решение АШМУР обеспечивает дискретное (23, 14, 10 и 5 дБ) широкополосное изменение коэффициента передачи, при этом ДД по интермодуляции третьего порядка в пересчете к полосе 1 МГц составляет соответственно 83, 92, 98 и 104 дБ. Ступенчатое изменение коэффициента передачи в цепи трансформаторной отрицательной обратной связи разработанного АШМУР позволяет избежать накопления дополнительных шумов в структуре и обеспечивает низкий коэффициент шума, который не превышает 1 дБ. Технические характеристики АШМУР позволяют адаптивно наращивать перегрузочную способность радиоприемного тракта с пропорциональным расширением его ДД в условиях нестационарной ЭМО и таким образом обеспечить повышение эффективности системы уровневой защиты от нелинейного поражения приемных трактов средств радиосвязи, радиолокации и радионавигации

Terahertz Pulse Emission from Semiconductor Heterostructures Caused by Ballistic Photocurrents

Terahertz radiation pulses emitted after exciting semiconductor heterostructures by femtosecond optical pulses were used to determine the electron energy band offsets between different constituent materials. It has been shown that when the photon energy is sufficient enough to excite electrons in the narrower bandgap layer with an energy greater than the conduction band offset, the terahertz pulse changes its polarity. Theoretical analysis performed both analytically and by numerical Monte Carlo simulation has shown that the polarity inversion is caused by the electrons that are excited in the narrow bandgap layer with energies sufficient to surmount the band offset with the wide bandgap substrate. This effect is used to evaluate the energy band offsets in GaInAs/InP and GaInAsBi/InP heterostructures

Multi-millijoule few-cycle mid-infrared pulses through nonlinear self-compression in bulk

The physics of strong-field applications requires driver laser pulses that are both energetic and extremely short. Whereas optical amplifiers, laser and parametric, boost the energy, their gain bandwidth restricts the attainable pulse duration, requiring additional nonlinear spectral broadening to enable few or even single cycle compression and a corresponding peak power increase. Here we demonstrate, in the mid-infrared wavelength range that is important for scaling the ponderomotive energy in strong-field interactions, a simple energy-efficient and scalable soliton-like pulse compression in a mm-long yttrium aluminium garnet crystal with no additional dispersion management. Sub-three-cycle pulses with >0.44 TW peak power are compressed and extracted before the onset of modulation instability and multiple filamentation as a result of a favourable interplay between strong anomalous dispersion and optical nonlinearity around the wavelength of 3.9 μm. As a manifestation of the increased peak power, we show the evidence of mid-infrared pulse filamentation in atmospheric air

Schumpeter: Theorist of the Avant-Garde

This paper argues that Schumpeter’s 1911 edition of ‘Theory of Economic Development’ can be fruitfully read as a theory of the avant-garde, in line with such theories developed by artistic avant-garde around the same time, in particular by the Italian Futurists. In particular it will show that both Schumpeter and other avant-garde theorists sought to break with past (1), identify an avant-garde who could force that break (2), find new ways to represent the dynamic world (3), embrace the new and dynamic (4) and promote a perpetual dynamic process, instead of a specific end-state or utopia (5). This new reading helps us to understand the cultural meaning of this seminal text in economics. Secondly it greatly facilitates our understanding of the differences with the later interwar German edition and English edition, which were more cautious in their embrace of the new, less focused on the individual qualities of the entrepreneur and placed more emphasis on historical continuity. Thirdly this reading suggests a different reason for the bifurcation between Schumpeter and the rest of the Austrian school of economics. Traditionally this split is explained by Schumpeter’s affinities with the Lausanne School, this paper instead suggests that the crucial break between Schumpeter on the one hand and Böhm-Bawerk, Wieser and later members of the Austrian School on the other hand is their theory of and attitude toward social change

Приемо-передающий модуль для цифровой антенной решетки диапазона ОВЧ с переключаемой ортогональной поляризацией

Как известно, применение цифровых антенных решеток (ЦАР) при создании радиосредств с электронным сканированием луча позволяет реализовать высокую скорость пространственновременной обработки сигналов, способствует увеличению количества получаемой информации о распределении источников излучения или отражения в окружающей среде, улучшению разрешающей способности, быстродействия, пропускной способности, дальности, помехозащищенности и других параметров и характеристик радиотехнических систем различного назначения. Приемо-передающий модуль (ППМ) является ключевым звеном ЦАР и в значительной степени определяет технические характеристики системы в целом. Поэтому разработка сообразного технического решения ППМ становится узловым этапом проектирования радиосистемы с ЦАР, который гарантирует успешность ее реализации. В статье рассмотрены оригинальная структура и техническое решение ППМ, кратко описаны режимы функционирования, параметры, конструкция и результаты численного моделирования теплового режима модуля. Разработанное устройство обеспечивает высокую энергетику, малый коэффициент шума, большой динамический диапазон, возможность быстрого псевдослучайного синхронного изменения параметров зондирующего сигнала (включая частоту, закон модуляции, длительность, период повторения, поляризацию). Приемо-передающий модуль предполагается использовать в качестве элемента ЦАР радиолокационных систем метрового диапазона.Как известно, применение цифровых антенных решеток (ЦАР) при создании радиосредств с электронным сканированием луча позволяет реализовать высокую скорость пространственновременной обработки сигналов, способствует увеличению количества получаемой информации о распределении источников излучения или отражения в окружающей среде, улучшению разрешающей способности, быстродействия, пропускной способности, дальности, помехозащищенности и других параметров и характеристик радиотехнических систем различного назначения. Приемо-передающий модуль (ППМ) является ключевым звеном ЦАР и в значительной степени определяет технические характеристики системы в целом. Поэтому разработка сообразного технического решения ППМ становится узловым этапом проектирования радиосистемы с ЦАР, который гарантирует успешность ее реализации. В статье рассмотрены оригинальная структура и техническое решение ППМ, кратко описаны режимы функционирования, параметры, конструкция и результаты численного моделирования теплового режима модуля. Разработанное устройство обеспечивает высокую энергетику, малый коэффициент шума, большой динамический диапазон, возможность быстрого псевдослучайного синхронного изменения параметров зондирующего сигнала (включая частоту, закон модуляции, длительность, период повторения, поляризацию). Приемо-передающий модуль предполагается использовать в качестве элемента ЦАР радиолокационных систем метрового диапазона

Влияние ПАВ на термокрекинг тяжелого нефтяного сырья

Thermocracking of model heavy oil feedstock in presence of surfactants has been carried out. Gas, petrol and diesel fractions, liquid oil residue and coke have been obtained. Composition of gas and distillate fractions has been analyzed by the gas and liquid-gas chromatography methods. It has been determined, from thermocracking material balance data, that use of surfactants increases the yield of liquid fractions and decreases coke formation. A number of the physicochemical characteristics was been determined, for the purpose of distillate fractions' quality rating.Изучено влияние ПАВ катионной и неионогенной природы на термокрекинг модельного тяжелого нефтяного сырья, рассчитан материальный баланс этого процесса. Определены состав и свойства газообразных и жидких продуктов термокрекинга с помощью ряда хроматографических, титрометрических и других физико-химических методов. В результате установлено, что использование исследуемых ПАВ приводит к увеличению выхода жидких фракций и к снижению коксообразования, что позволит повысить эффективность и практическую целесообразность термической переработки тяжелых нефтяных продуктов