Stimulated brillouin scattering of electromagnetic waves in an-type InSb-filled rectangular waveguide

Summary This paper presents a theoretical investigation of the stimulated Brillouin scattering of a beam of electromagnetic radiation in a semiconductor-filled rectangular waveguide. The incident electromagnetic wave decays parametrically into a low-frequency electrostatic ion acoustic wave and a scattered electromagnetic sideband. For typical plasma parameters in an-InSb-filled rectangular waveguide and when the pump-induced drift velocity of electrons,v ₀, is comparable to the ion acoustic velocity,C _s , inn-InSb (i.e. |v ₀/C _s |≅1), the growth rate of the decay waves turns out to be ∼10³ rad s⁻¹ for a 3 cm microwave and ∼10⁷ rad s⁻¹ for a CO₂ laser radiation. The growth rate of the instability vanishes at the boundary of the waveguide.

---

Riassunto Questo articolo presenta uno studio teorico dello scattering stimolato di Brillouin di un fascio di radiazione elettromagnetica, in una guida d’onda rettangolare riempita con un semiconduttore. L’onda elettromagnetica incidente decade parametricamente in un’onda elettrostatica a bassa frequenza di ioni e in una banda laterale elettromagnetica diffusa. Per parametri tipici del plasma in una guida d’onda rettangolare riempita conn-InSb e quando la velocità di deriva degli elettroni indotta dalla pompa,v ₀, è confrontabile con la velocità ionicaC _s inn-InSb (cioè |v ₀/C _s |≅1), la velocità di crescita delle onde di decadimento risulta di ∼10³ rad s⁻¹ per una microonda di 3 cm e ∼10⁷ rad s⁻¹ per una radiazione di laser a CO₂. La velocità di crescita dell’instabilità si annulla agli estremi delle guide d’onda.

---

Резюме Эта статья представляет теоретическое исследование стимулированного бриллюэновского рассеяния пучка электромагнитного излучения в полупроводнике, заполняющем прямоугольный волновод. Падающая электромагнитная волна распадается параметрически на низкочастотную электростатическую ионную акустическую волну и рассеянную электромагнитную побочную полосу. Для типичных плазменных параметров вn-InSb, заполняющем прямоугольный волновод, и когда насос индуцирует дрейфовую скорость электронов,v ₀, сравнимую с ионной акустической скоростью,C _s , вn-InSb (т.е. |v ₀/C _s |≅1), интенсивность образования распадных волн составляет ∼10³ рал c⁻¹ для 3 см микроволнового излучения и ∼10⁷ рад c⁻¹ для излучения CO₂ лазера. Интенсивность образования неустойчивости обращается нуль на границе волновода.