Википедия говорит, что частота света составляет 300 ТГц. Я сделал передатчик радиоволн, который передает около 100 МГц.
Если я увеличу частоту передатчика до 300 ТГц, будет ли антенна производить искру или свет?
Могу ли я сделать эту схему практически о_О? Есть ли какой-нибудь транзистор или ИС, которые могут генерировать 300 ТГц? Можно ли найти индуктивность (катушку) 0,0025 pH и конденсатор 1 pF?
Я знаю, что это вопрос научной фантастики, но, пожалуйста, не смейтесь надо мной :)
Передатчик 300ТГц? (диапазон между инфракрасным излучением и микроволнами) - возможно, с большим количеством технологий и ноу-хау. См. http://www.rpi.edu/terahertz/about_us.html
Транзистор/ИС 300ТГц - нет.
Использовать дискретные катушки индуктивности и конденсаторы на этих частотах? Нет. На очень высоких частотах обычные конденсаторы и катушки индуктивности заменяются другими устройствами (см. резонаторы).
Теоретически существует только одно основное различие между «фотонами» радиоволн, световых волн, волн дальнего инфракрасного диапазона, микроволн, ультрафиолетовых волн, рентгеновских лучей и т. д., и это различие заключается в энергии фотона . Эту энергию можно рассчитать по простой формуле:
E = hf
где E = энергия в джоулях, h = постоянная Планка (6,626 × 10–34 Дж·с), а f — частота фотона.
Если вы подсчитаете числа, то увидите, что фотонная энергия радиоволны в миллионы раз меньше энергии фотона видимого света.
Светоизлучающие «передатчики» (в оптические устройства) используют электроны, перескакивающие с одного энергетического уровня на другой, а не используют «настроенную схему». Оказывается, энергетическая щель как раз нужна для того, чтобы дать фотон видимого света. Не существует «одной технологии, подходящей для всех», которая могла бы производить фотоны разных частот (энергий) во всем спектре. Даже твердотельные устройства становятся все более экзотичными, поскольку вам требуются все более и более высокие частоты, а печатные платы начинают приобретать вид сложной сантехники.
Можно ли это сделать?
Возможно. Новые разработки в области нанотехнологий вполне могут привести к созданию единого устройства, способного преобразовывать энергию фотонов радиоволн в терагерц, фотоны инфракрасного или видимого света и т. д. Они уже разработали передатчики и приемники из нанотрубок с использованием графена.
см. http://berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml
К сожалению, мой хрустальный шар в данный момент не работает, поэтому я не вижу будущего.
Могу ли я сделать эту схему практически о_О?
Есть ли какой-нибудь транзистор или ИС, которые могут генерировать 300 ТГц?
Можно ли найти индуктивность (катушку) 0,0025 пн и конденсатор 1 пф?
Не совсем, нет и нет. Но это область активных исследований: Правда о Терагерцах .
Основной принцип работы перестраиваемого ЖК-радиоизлучателя — резонанс. Методы создания высокочастотных настроенных сигналов на более высоких частотах также основаны на резонансе, но поскольку частота выше, резонансные элементы должны быть намного меньше. Вам также понадобится какая-то система для усиления сигнала, имея в виду, что терагерц выше рабочей скорости почти всех транзисторов. Вы можете получить настроенный свет определенной частоты с помощью ЛАЗЕРА (усиление света за счет стимулированного излучения), который также является резонансным процессом. Промежуточные частоты можно получить с помощью устройства, называемого клистроном, которое по своей работе находится на полпути между вакуумной лампой и лазером.
Это возможно, но я не знаю практических устройств, которые работают таким образом. Если вы будете искать подходящие термины, вы найдете какую-то работу, но больше по линии экспериментов по физике, чем по электронике. Транзисторы, как правило, перестают усиливать на частоте ниже 100 ГГц даже для действительно хороших транзисторов SiGe IC.
В обратном направлении есть (своего рода) практические устройства обнаружения света, в которых используется решетка нано-антенн. Я видел некоторые работы в Германии, которые выглядели многообещающе, и я уверен, что они не единственный институт, работающий над этим. Легче перейти от света к постоянному току, чем от постоянного тока к свету.
Электрооптический модулятор делает то, о чем, как я полагаю, вы спрашиваете. Вот выдержка из вики: -
Электрооптический модулятор (ЭОМ) представляет собой оптическое устройство, в котором элемент, управляемый сигналом, проявляющий электрооптический эффект, используется для модуляции луча света. Модуляция может быть наложена на фазу, частоту, амплитуду или поляризацию луча. Полоса модуляции, простирающаяся до гигагерцового диапазона, возможна с использованием модуляторов с лазерным управлением.
Как видите, AM, FM или PM достижимы.
Хм, ну есть же нелинейные кристаллы, с помощью которых можно смешивать "свет" разных длин волн. Поиск OPA (оптические параметрические усилители). Но начать нужно со света... с лазера. Думаю, в принципе можно было бы начать со 100 МГц и удвоить до 300 ТГц, но это сильное удвоение :^) Если бы я немного расширил ваш вопрос и спросил, как превратить электроны в свет... (не в атоме) Тогда Я бы подумал об ускорителях, где вы получаете синхротронное излучение. А на конце электронного луча можно построить лазер на свободных электронах. (Несколько лет назад я работал на ЛСЭ, не совсем видно (3-10 мкм), но его можно было увидеть, когда он проделывал дыры в вещах.)
ПлазмаHH
Коннор Вульф
Майкл
Всегда в замешательстве
Всегда в замешательстве
Всегда в замешательстве
Всегда в замешательстве