Harmonic Generation and Submillimeter Wave Mixing With the Josephson Effect

McDonald, Donald G.; Kose, V.; Evenson, K. M.; Wells, J. S.; Cupp, J. D.

doi:10.1063/1.1652930

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“…See also [54]. (23) In these works and also in our experiments with the conversion of 4 mm signal to X-band range the combination frequency oscillations were observed directly in contrast to the works [73], [85] where only the steps at the i-v curve corresponding to combination frequency were observed. See also [90].…”

Section: A9) Andmentioning

confidence: 41%

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S-c-S junctions as nonlinear elements of microwave receiving devices

Vystavkin¹,

Gubankov²,

Kuzmin³

et al. 1974

Rev. Phys. Appl. (Paris)

122

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The analysis of possible phenomena in the superconductor-constriction-superconductor (S-c-S) junctions inserted into microwave circuits is carried out. The results of experiments in which properties of the junctions making them different in comparison with usual nonlinear microwave elements were studied are discussed. The characteristics of receiving devices such as amplifiers, detectors and converters operating on the basis of these phenomena are obtained. The limit characteristics of these devices in different regimes of operation are analysed and compared with experimentally achieved characteristics. It is shown that the noise properties of the receiving devices utilizing the S-c-S junctions close to ideal can be obtained for the frequencies lower than characteristic frequency of the junction. This frequency for known realizations of the S-c-S junctions (point contacts and thin film bridges of small dimensions) can reach of order of 500-1 000 GHz or in other words of the middle of the submillimeter waveband range

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Section: A9) Andmentioning

confidence: 41%

“…They were observed many many times at voltages up to 15 mV (n = 103) [85] and at frequencies up to 2.5 THz [86]. The dependence (ll)max on 03A9 is also shown at figure 13 by dashed line.…”

Section: A9) Andmentioning

confidence: 84%

S-c-S junctions as nonlinear elements of microwave receiving devices

Vystavkin¹,

Gubankov²,

Kuzmin³

et al. 1974

Rev. Phys. Appl. (Paris)

122

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“…McDonald et al, 19 have observed steps with point contacts at voltages well above the energy gap voltage. They show the steps produced by a 70-GHz irradiation to go at least to 17 m V (or 103rd step).…”

Section: Experiments and Discussionmentioning

confidence: 99%

Generation of Harmonics and Subharmonics of the Josephson Oscillation

Sullivan

Peterson

Kose

et al. 1970

Journal of Applied Physics

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“…Des études sont en cours [27,70,77] pour déterminer la fréquence ultime d'utilisation d'une jonction Josephson, qui peut être limitée par la capacité de la jonction, de l'ordre de 1 O -13 F, et par des effets thermiques dus aux niveaux de puissance injectée. D'autres études portent sur le niveau de puissance obtenu en fréquence intermédiaire, qui varie en N -2, N étant le facteur de multiplication utilisé.…”

Section: 1 2 La Diode Métal-isolant-métal(mim)unclassified

“…Pour r % 0,1 les lasers CO2 et HCN présentent un bruit flicker de fréquence (variation de l'écart-type des fluctuations de fréquence en r°) et pour i > 0,1 s (laser CO2) et r > 1 s (laser HCN), une dérive de fréquence due essentiellement à des effets thermiques et aux variations de courant de la décharge. Le laser CH30H (70,5 pm) a un bruit blanc de fréquence, dont l'écart-type des fluctuations de fréquence varie comme T -1/2 pour r % 0,1 s. Pour 0,1 s r K 1 s, le laser CH30H présente une dérive de fréquence.…”

unclassified

Synthèse et mesure des fréquences optiques

Jiménez¹

1979

Rev. Phys. Appl. (Paris)

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2014 Les lasers à gaz stabilisés en fréquence par absorption saturée sont actuellement acceptés comme étalons secondaires de fréquence et de longueur dans le domaine optique. Les caractéristiques de stabilité et reproductibilité en fréquence de ces différents lasers sont passées en revue. La synthèse de fréquences, par mélange dans un dispositif non linéaire à large bande passante de plusieurs faisceaux lasers, permet la mesure de fréquences comprises entre les micro-ondes et l'infrarouge proche. La synthèse à partir de deux lasers à gaz carbonique nous a permis de mesurer la fréquence du laser He-Ne à 88 THz (3,39 03BCm). La plage de mesure peut être élargie en utilisant les différents isotopes du CO2. Plusieurs types de dispositifs non linéaires sont capables de réaliser le mélange des fréquences optiques. Une étude de leurs caractéristiques comme détecteur et mélangeur montre les domaines respectifs possibles de fonctionnement. Plusieurs d'entre eux sont susceptibles de travailler à des fréquences infrarouges, et la possibilité d'étendre leur fonctionnement jusqu'au visible est signalée. L'utilisation de nouveaux dispositifs, tels que l'oscillateur à cavité supraconductrice et le laser à alcool méthylique (qui possèdent des raies d'émission très étroites), dans un nouveau schéma de raccordement entre les fréquences radioélectriques et optiques, permet d'envisager la mesure de la fréquence du laser à méthane à 3,39 03BCm avec une précision de l'ordre de 10-12. Abstract. 2014 Saturated-absorption stabilized gas lasers provide, in the optical region, accepted secondary frequency and length standards. Frequency stability and reproducibility of these lasers are reviewed. Using a broadband nonlinear device as a mixer, frequency synthesis of different lasers extend the frequency measurement range from microwaves to the near infrared. Using two carbon dioxide lasers, we have been able to measure the He-Ne laser frequency at 88 THz (3.39 03BCm). The frequency measurement range may be increased using different CO2 isotopes. Several nonlinear devices are able to mix optical frequencies from the submillimetric to the infrared wavelength. We review their characteristics as detectors and mixers, and we point out the possibility to extend it to the visible range. The use of new devices, the cavity stabilized superconducting oscillator and the methyl alcohol laser, with very narrow linewidths, inserted in a new laser frequency synthesis chain, should permit measurements of the methane laser frequency at 3.39 03BCm to parts in 1012.

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Harmonic Generation and Submillimeter Wave Mixing With the Josephson Effect

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S-c-S junctions as nonlinear elements of microwave receiving devices

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