Generation and control of frequency comb in resonant tunneling diode oscillator

谐振隧道二极管振荡器中频率梳的产生与控制

• 批准号: 22K04217
• 负责人: 猪瀬 裕太
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04217/
• 关键词: 共鳴トンネルダイオード; 周波数コム; モード同期; 自己注入; テラヘルツ; 発振器

研究代表者が所属機関を移動したため、実験と計算を実施する環境が大きく変わることとなった。そのため、２０２２年度はこの研究課題に関する基礎的な部分からの研究を実施した。当該年度に実施した研究は、具体的には（１）印加するバイアス電圧に対して共鳴トンネルダイオード発振器の発振周波数が変化する要因の解明、（２）共鳴トンネルダイオード発振器への自己注入による発振周波数ジャンプの測定および等価回路による再現、の２つである。各項目における具体的な研究実績は、以下に示す通りである。（１）共鳴トンネルダイオード発振器は、印加するバイアス電圧に対して発振周波数が変化する。その物理的起源については、共鳴トンネルダイオードを構成する半導体層構造が有するキャパシタンス成分がバイアスに対して変化するためであると考えられていた。しかしながら、等価回路モデルを使用した数値計算によって、共鳴トンネルダイオードが示す電流‐電圧特性の非線形性が主たる周波数変化の物理的起源となっていることを明らかにした。本研究の目的であるモード同期・周波数コムでは、発振周波数の多モード化と安定化が必要となるが、その周波数の決定要因を明らかにできた意義は大きい。（２）共鳴トンネルダイオード発振器からの放射テラヘルツ波を反射させて発振器に戻した場合、すなわち自己注入系において、発振器への印加バイアスや反射体までの距離を掃引することで周波数が不連続に跳躍する振る舞いを確認した。これは、反射体との間で形成された縦モードへの引き込み効果として説明される現象であり、本研究の目的である発振周波数の多モード化に必要な条件の１つであると考えられるものである。また、等価回路モデルを用いた計算によって、実験で得られた周波数特性を定量的に再現することに成功し、これが縦モードへの引き込みに起因していることを計算によるアプローチからも確認した。

The institutions to which the research representatives belong are responsible for the movement and calculation of the environmental environment. In the year 2022, some of the research projects of the year 2022 have been studied and carried out. During the year, the following is the case: (1) the number of vibration cycles of the vibrator should be determined, (2) the vibration cycle of the vibrator should be determined, and the cycle number of the vibrator should be measured again. For each project, please refer to the specific research information. The following shows the general information. (1) the number of vibrating cycles is different from that of vibrators, Incas and Incas. The origin of physics, the origin of physics. In this paper, we use the numerical method to calculate the current and electrical characteristics, and to show the origin of the cycle wave number conversion of the current-electricity characteristics. The purpose of this study is to determine the significance of the number of waves in the same period, the number of waves and the number of waves in the same period. (2) the vibrator is not connected by radiation, wave reflection, self-injection, Inca, reflector, distance, wave number, wave In this study, the number of vibrating waves is much higher than that of the necessary conditions (1). In order to obtain the quantitative analysis of the cycle number characteristic of the circuit, such as the circuit, the loop, the loop, the loop

项目成果

共鳴トンネルダイオード発振器における発振周波数のバイアス依存性

谐振隧道二极管振荡器中振荡频率的偏置依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: Zewei Chen;Makoto Arita;Katsuhiko Saito;Tooru Tanaka;Qixin Guo;猪瀬裕太，水野遼子，易利，冨士田誠之，永妻忠夫;猪瀬裕太;猪瀬裕太，冨士田誠之，永妻忠夫
• 通讯作者: 猪瀬裕太，冨士田誠之，永妻忠夫

モード同期共鳴トンネルダイオードテラヘルツ発振器の周波数制御

锁模谐振隧道二极管太赫兹振荡器的频率控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 小野佑樹;坂本盛嗣;野田浩平;佐々木友之;田中雅之;川月喜弘;小野浩司;有川 敬，大穀 裕介，平岡 友基，猪瀬 裕太，田中 耕一郎
• 通讯作者: 有川 敬，大穀 裕介，平岡 友基，猪瀬 裕太，田中 耕一郎

共鳴トンネルダイオード発振器の等価回路モデルと自己注入同期

谐振隧道二极管振荡器和自注入锁定的等效电路模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Zewei Chen;Makoto Arita;Katsuhiko Saito;Tooru Tanaka;Qixin Guo;猪瀬裕太，水野遼子，易利，冨士田誠之，永妻忠夫;猪瀬裕太
• 通讯作者: 猪瀬裕太

自己注入によるRTD発振器の周波数変化

由于自注入而导致 RTD 振荡器频率发生变化

• 发表时间: 2023
• 作者: Zewei Chen;Makoto Arita;Katsuhiko Saito;Tooru Tanaka;Qixin Guo;猪瀬裕太，水野遼子，易利，冨士田誠之，永妻忠夫
• 通讯作者: 猪瀬裕太，水野遼子，易利，冨士田誠之，永妻忠夫

大阪大学 情報フォトニクスグループ

大阪大学信息光子学组