izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-1-62-67izmertech-1534Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSКопланарная линия на подложке из арсенида галлия для электрооптической стробоскопической измерительной системы с полосой пропускания более 110 ГГцThe coplanar waveguide with gallium arsenide substrate for the electro-optic sampling system with a bandwidth over 110 GHzЗенченкоМ. А.ZenchenkoM. A.

Михаил Александрович Зенченко

Менделеево,Московская область

Mikhail A. Zenchenko

Mendeleevo, Moscow region

zenchenko@vniiftri.ruКлеопинА. В.KleopinA. V.

Андрей Владимирович Клеопин

Менделеево,Московская область

Andrey V. Kleopin

Mendeleevo, Moscow region

kleopin@vniiftri.ruМакаровВ. В.МakarovV. V.

Владислав Валерьевич Макаров

Менделеево,Московская область

Vladislav V. Makarov

Mendeleevo, Moscow region

makarov_vv@vniiftri.ruСелинЛ. Н.SelinL. N.

Леонид Николаевич Селин

Менделеево,Московская область

Leonid N. Selin

Mendeleevo, Moscow region

get182@vniiftri.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physical and Radio Engineering MeasurementsRussian Federation202219042023016267Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1534

Рассмотрена проблема измерений параметров пикосекундных электрических импульсов с шириной спектра более 110 ГГц. Для измерений параметров указанных электрических импульсов предложено использовать электрооптическую стробоскопическую измерительную систему. Описано несколько вариантов исполнения копланарной линии передачи – центрального узла электрооптической стробоскопической измерительной системы. Рассчитаны параметры копланарной линии с подложкой из арсенида галлия. Проведён энергетический расчёт электрооптической стробоскопической измерительной системы, в которой определяются параметры прошедшего зондирующего лазерного излучения. Приведена оптическая схема электрооптической стробоскопической измерительной системы, предварительно рассчитаны её оптические элементы. Описаны пути повышения чувствительности системы и способ фокусировки лазерного излучения в пятно диаметром несколько десятков микрометров.

The issue of parameters measurements of picosecond electric pulses with bandwidth of 110 GHz and above is considered. It is proposed to use the electro-optic sampling system for the measurements. Several configurations of coplanar waveguide used as a probe in the electro-optic sampling system are presented; dimensions of waveguide with GaAs substrate are calculated. Beam energy values are calculated for the electro-optic sampling system where passed probe beam parameters are under investigation. Optical design is discussed briefly. Some optical components parameters are estimated. The issues of the sensitivity of the electro-optic sampling system and laser beam focusing into spot with a diameter of about tens of micrometers are covered.

пикосекундный электрический импульсэлектрооптическая стробоскопическая системакопланарная линия передачиpicosecond electric pulseelectro-optic sampling systemcoplanar waveguideReferencesHarati P., Schoch B., Tessmann A., Schwantuschke D., Henneberger R., Czekala H., Zwick T., Kallfass I., IEEE Microwave Magazine, 2017, vol. 18, no. 7, pp. 64–76. https://doi.org/10.1109/MMM.2017.2738898Harati P., Schoch B., Tessmann A., Schwantuschke D., Henneberger R., Czekala H., Zwick T., Kallfass I., IEEE Microwave Magazine, 2017, vol. 18, no. 7, pp. 64–76. https://doi.org/10.1109/MMM.2017.2738898Клеопин А. В., Малай И. М. Современные подходы к обеспечению единства измерений быстропротекающих импульсных электрических процессов // Измерительная техника. 2021. № 9. C. 47–53. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-9-47-53Kleopin A. V., Malay I. M., Izmeritel’naya tekhnika, 2021, no. 9, pp. 47–53. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-9-47-53Брусницына Л. А., Степановских Е. И. Технология изготовления печатных плат: учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2015. 200 с.Brusnicyna L. A., Stepanovskih E. I., Tehnologiya izgotovleniya pechatnyh plat: uchebnoe posobie [Technology of printed circuit board manufacturing: textbook], Ekaterinburg, Ural University Publ., 2015, 200 p. (In Russ.)Andrew J. A. Smith, Thesis for the degree of Doctor of Philosophy, Fast Waveform Metrology: Generation, Measurement and Application of Sub-picosecond Electrical Pulses (University of London, London, 1995).Andrew J. A. Smith, Thesis for the degree of Doctor of Philosophy, Fast Waveform Metrology: Generation, Measurement and Application of Sub-picosecond Electrical Pulses (University of London, London, 1995).Джонсон Г., Грэхем М. Высокоскоростная передача цифровых данных: высший курс черной магии: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. 1024 с.Howard Johnson, Martin Graham, High-speed Signal Propagation: Advanced Black Magic, Pearson Education, Inc., 2003.Simons Rainee N., Coplanar Waveguide Circuits, Components and Systems, New York, John Wiley & Sons, Inc., 2001, 459 p.Simons Rainee N., Coplanar Waveguide Circuits, Components and Systems, New York, John Wiley & Sons, Inc., 2001, 459 p.Ghione G., Naldi C. U., IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1987, vol. 35, no. 3, pp. 260–267. https://doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133637Ghione G., Naldi C. U., IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1987, vol. 35, no. 3, pp. 260–267. https://doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133637Kitazawa T., Hayashi Y., IEE Proceedings H (Microwaves, Antennas and Propagation), 1986, vol. 133, no. 1, pp. 18–20. https://doi.org/10.1049/ip-h-2.1986.0003Kitazawa T., Hayashi Y., IEE Proceedings H (Microwaves, Antennas and Propagation), 1986, vol. 133, no. 1, pp. 18–20. https://doi.org/10.1049/ip-h-2.1986.0003Stefan Lauff enburger, Thèse présentée pour obtenir le grade de docteur de l’École Nationale Supérieure des Télécommunications, Characterization of microwave Gallium Arsenide integrated circuits with electro-optic probing using a continuous laser beam / Électronique et Communications (École Nationale Supérieure des Télécommunications, Paris, 2004). (In Fr.)Stefan Lauff enburger, Thèse présentée pour obtenir le grade de docteur de l’École Nationale Supérieure des Télécommunications, Characterization of microwave Gallium Arsenide integrated circuits with electro-optic probing using a continuous laser beam / Électronique et Communications (École Nationale Supérieure des Télécommunications, Paris, 2004). (In Fr.)Блистанов А. А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. М.: МИСИС, 2000. 432 с.Blistanov A. A., Kristally kvantovoy i nelineynoy optiki [Crystals in quantum and nonlinear optics], Moscow, MISIS Publ., 2000, 432 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.