Generació de freqüències de terahertzs mitjançant línies de transmissió no lineals i dispositius de buit microfabricats basats en feixos electrònics

Per les seves potencials aplicacions en diversos camps (comuinicacions de banda ampla, monotorització a distància, diagnosi mèdica, etc) avui en dia existeix un gran interès per explotar l'espectre electromagnètic de freqüències corresponent al rang de terahertz (100GHz/-10THz/). Especialment pel desenvolupament de generadors de freqüència de terahertzs integrats, robusts i fiables. Aquest projecte té dues parts clarament diferenciades. En la primera estudiarem la generació indirecta de senyals de terahertz mitjançant multiplicadors de freqüència basats en línies de transmissió no lineals (NLTLs). L'objectiu és aprofundir en la comprensió del procés de generació d'harmònics (basat en la propagació de solitonsen la línia), i desenvolupar un simulador que ens permeti relacionar els paràmetres de les línies amb la generació i propagació de solitons. Això ens permetrà predir el comportament de la línia com multiplicador, que vam pensar validar mitjançant simuladors comercials i a partir de la caracterització de multiplicadors híbrids fabricats en la Universitat Autònoma de Barcelona. La fi última és obtenir regles de disseny per a l'optimització d'un multiplicador integrat, que serà fabricat i caracteritzat en la Universitat de Lille, amb participació de l'equip del projecte. En la segona part del projecte, s'estudiarà i modeltizarà la dinàmica del transport electrònic i la generació de potència AC en dispositius de buit microfabricats basats en feixos electrònics. L'objectiu principal és desenvolupar un simulador Monte Carlo que pugui ser utilitzat com eina de disseny d'un oscil·lador tipus reflex-klystron, per a optimitzar la geometria i condicions d'operació del dispositiu com generador d'ones mil·limètriques i submil·limètriques. Sobre la base d'aquest simulador, es dissenyarà un prototip per a la generació de radiació de 1THz, que serà fabricat i caracteritzat a la Universistat de Leeds