Cтраница 2
Кроме анализа условий работы усилителя, предложенного Бломбергеном ( с инверсией нормального заполнения второго и третьего уровней), Андерсон предлагает некоторые другие приборы, которые представляют собой гибриды трехуровневого усилителя с ферромагнитным усилителем. [16]
Под усилителем мощности подразумевают устройство, позволяющее управлять большой мощностью в рабочей цепи, расходуя малую мощность в управляющей цепи. В ферромагнитном усилителе цепь управления питается постоянным током. [17]
Изменяя значение тока подмагничивания в дополнительной обмотке, получаем возможность изменять характеристику катушки со стороны зажимов основной обмотки, осуществляя таким образом управляемый нелинейный индуктивный элемент. Такие элементы могут быть использованы в различных нелинейных устройствах, в частности в ферромагнитном усилителе мощности, о чем будет сказано в дальнейшем. [18]
В настоящей статье мы рассмотрим квантовомеханическую модель ферромагнитного усилителя; это позволит выяснить различия между двумя названными приборами. Хотя эта модель имеет мало общего с ферромагнетиком как таковым, анализ ее работы как усилителя почти целиком соответствует анализу работы ферромагнитного усилителя. [19]
Дан краткий обзор свойств ферромагнитных материалов в сильных высокочастотных полях. Показано, что благодаря коллективному поведению электронных спинов при амплитудах поля, превышающих некоторыз критические значения, возникает нестабильность. Обсуждаются пути использования этих эффектов для создания ферромагнитных усилителей. [20]
Например, при комнатной температуре у него анизотропия примерно такая же, как и у марганцевого феррита, но при очень низких температурах появляется чрезвычайно сложная анизотропия. Изменения ширины поглощения в зависимости от температуры приведены на фиг. Благодаря крайне узкой полосе поглощения иттриевый феррит-гранат является чрезвычайно ценным материалом для ферромагнитных усилителей и элементов с. [21]
Построена квантовомехаиическая модель ферромагнитного высокочастотного усилителя. На основе этой модели показано, что сходство в работе высокочастотного усилителя и трехуровневого усилителя Бломбергена является лишь внешним. Показано также, что для работы трехуровневого усилителя необходима отрицательная температура для его двух уровней, в то время как для аналога ферромагнитного усилителя это не существенно; его работа определяется только временной частью матрицы плотности. [22]
Нелинейные члены в уравнении движения вектора намагниченности феррита связывают обычную однородную прецессию, возбуждаемую СВЧ полем, с определенными парами неоднородных типов прецессии. Эта связь зависит от времени, что приводит к нестабильному возрастанию неоднородных типов прецессии за счет однородной прецессии. В частности, дополнительный пик поглощения на высоком уровне мощности [2-5] обусловлен возрастанием магнитоста-тических типов прецессии [6], сумма частот которых CDI и со2 равна частоте со однородной прецессии. В настоящем сообщении указывается на возможность использования этих эффектов для создания ферромагнитного усилителя СВЧ. [23]
Прежде всего отметим, что единственным назначением третьего уровня в парамагнитном усилителе является обеспечение обращенного заполнения других двух уровней. Ei) / h увеличивает среднее заполнение третьего уровня, которое становится больше заполнения второго уровня. При соответствующих условиях [1] стимулированное излучение с частотой ( Е3 - Е2) / Ь может привести к усилению полезного сигнала. Не останавливаясь более детально на особенностях работы трехуровневого усилителя, мы можем характеризовать роль трех частот следующим образом: сигнал с частотой подкачки способствует обращению нормального больцмановского заполнения второго и третьего уровней; частота ( Е3 - Е2) / и является единственной частотой, которая может быть усилена; частота ( Е2 - Е) / й не играет никакой роли. Чтобы определить условия, необходимые для усиления, нужно иметь лишь данные о среднем заполнении второго и третьего уровней. Таким образом, несмотря на то, что молекулярный усилитель с тремя уровнями не находится в тепловом равновесии, некоторые простейшие ( но не все) процессы, происходящие в нем, можно описывать с помощью только диагональных элементов матрицы плотности. Ферромагнитный усилитель не может быть проанализирован только на основании представления о среднем заполнении уровней. Для его исследования необходимо знать зависимость от времени недиагональных элементов и переменные части диагональных элементов матрицы плотности. [24]