1.6.    Классификация приборов микроволнового диапазона

В настоящее время разработано много приборов, отличающихся как принципом действия, так и областью применения. На рис. 1.4. приведена классификация электронных приборов СВЧ, а на рис. 1.5. — квантовых приборов. Данная классификация    не претендует на полноту и не является единственно возможной.

Электровакуумные приборы СВЧ диапазона могут быть по характеру энергообмена разделены на приборы типов О и М. В приборах типа О происходит преобразование кинетической энергии электронов в энергию СВЧ поля в результате торможения электронов этим полем. Магнитное поле или не используется совсем, или применяется только для фокусировки электронного потока и принципиального значения для процесса энергообмена не имеет. В приборах типа М, которые еще также называются приборами со скрещенными полями (потому что постоянное магнитное поле перпендикулярно постоянному электрическому полю, ускоряющему электроны) в энергию СВЧ поля переходит потенциальная энергия электронов.

Рис. 1.4. Классификация электронных приборов СВЧ

По продолжительности взаимодействия с СВЧ полем приборы разделяются    на  приборы    с кратковременным  (прерывным) и  длительным   (непрерывным)   взаимодействием.   В первом   случае используется  взаимодействие электронов с СВЧ полем резонаторов, а во втором — с бегущей электромагнитной волной.

Приборы  с   кратковременным   взаимодействием   одновременно являются приборами типов О (пролетные и отражательные клистроны). Приборы с длительным взаимодействием могут быть как типа О — ЛБВ, ЛОВ, так и типа М — ЛБВМ, ЛОВМ, магнетрон, платинотрон. По типу управления электронным потоком приборы подразделяются на приборы с электростатическим и динамическим управлениями.

В  полупроводниковых приборах СВЧ выделяются группа диодов  с отрицательным  сопротивление и  группа  СВЧ  транзисторов.

Квантовые приборы (рис. 1.5) обычно разделяются на два класса в зависимости от диапазона рабочих частот. В СВЧ диапазоне это мазеры и квантовые стандарты частоты, а в оптическом — лазеры. Затем лазеры подразделяются в зависимости от агрегатного состояния активного вещества на газовые, твердотельные, жидкостные, полупроводниковые. Хотя используемые в квантовой электронике полупроводники являются твердыми телами, полупроводниковые лазеры выделены в отдельную группу связи с тем, что характер генерации в полупроводниках существенно отличается от генерации в обычных твердотельных квантовых генераторах.

Рис. 1.5. Классификация квантовых приборов

В зависимости от режима работы различают лазеры, работающие в непрерывном режиме, в импульсном режиме с длительностью  импульсов     10^-3—10^-6  с,  режиме гигантских импульсов длительностью 10^-7— 10^-9 с и режиме    синхронизации мод,    при котором длительность импульса может быть  10^-10—10^-12 с.