1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621999
3 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 西安 710119
4 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 成都 610041
采用全矢量有限元法,仿真设计了一种工作在2.5 THz频段的中空芯太赫兹光子晶体光纤,用环烯烃聚合物材料(COC)制备了光纤样品,利用CO2激光泵浦气体太赫兹源搭建了测试平台并对光纤的太赫兹波传输性能进行了测试.实测光纤最低损耗0.17 dB/cm、平均损耗约0.5 dB/cm,在弯曲90°情况下光纤传输损耗波动小于5%,具有良好的可弯曲性;光纤输出端口的模场分布测试结果表明,光纤是以主模进行传输,太赫兹能量很好地被束缚在光纤芯中.
太赫兹 光子晶体光纤 环烯烃聚合物 中空芯 terahertz photonic crystal fiber cyclic olefin copolymer hollow-core 强激光与粒子束
2015, 27(8): 83102
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 自由电子激光与太赫兹技术部, 四川 绵阳 621900
理论上分析了计算周期数对0.22 THz折叠波导慢波结构S参数的影响, 讨论了折叠波导慢波结构各个尺寸参数对损耗特性的影响, 研究了粗糙度与损耗特性之间的关系。通过实验验证了0.22 THz标准矩形直波导的损耗特性。对实际加工的0.22 THz折叠波导慢波结构进行了测试, 得到了实际的太赫兹波折叠波导慢波结构传输与损耗特性。
太赫兹 折叠波导 S参数 损耗 terahertz folded waveguide S-parameters loss
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室， 四川 绵阳 621900
以理论推导和三维模拟仿真设计为基础，设计优化了0.22 THz折叠波导行波管电子枪、慢波结构、永磁聚焦系统、输入/输出结构、收集极等部分，并结合大量的工艺实验，探索和研究了各种精密加工方法和组装焊接工艺，最后完成了符合这些部分设计要求的高精度零件加工和组装焊接样品。
折叠波导行波管 电子枪 慢波结构 永磁聚焦系统 收集极 folded waveguide traveling wave tube electron gun slow wave structure permanent magnet focusing system collector
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院, 四川 绵阳 621900
给出了一种载频0.14 THz、带宽5 GHz的极高分辨力太赫兹雷达成像系统样机。系统采用Ka波段毫米波信号二倍频后作为样机收发链路的谐波混频本振, 以线性调频连续波信号作为发射信号, 接收时采用去斜接收。利用该太赫兹雷达进行了成像试验并得到了1维距离像与逆合成孔径雷达(ISAR)成像结果。结果表明, THz雷达样机实现了3 cm的高分辨力, 其ISAR像清晰, 反映了目标的细微特征。
太赫兹 宽带雷达 极高分辨力 ISAR成像 terahertz wide-band radar extremely high resolution inverse synthetic aperture radar imaging
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院, 四川 绵阳 621900
介绍了0.14 THz超高速无线通信实验系统的主要组成部分和主要实验结果。从太赫兹电子学出发，基于太赫兹半导体器件和宽带数字调制解调技术，采用一种“低频段高速矢量调制＋谐波混频＋放大”的太赫兹高速信息传输技术路线，在国内首次成功实现了0.14 THz 0.5 km 10 Gb/s高速信号实时传输和软件化事后解调，同时进行了4路高清视频信号的传输与解调。
太赫兹 超高速无线通信 电子学 通信系统 radiation imaging detection semiconductor detector CdZnTe photon-generated carrier screen effect pixel array
1 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
2 中国工程物理研究院 科技委, 绵阳 621900
为了研究面阵CCD和线阵CCD由结构差异所致激光损伤效应的区别，针对这两种类型CCD器件进行了机理分析和对比实验研究。分别测量出波长为532nm的激光对线阵CCD和面阵CCD图像传感器的光饱和串音阈值、所有像素串音阈值和硬损伤阈值。结果表明，面阵CCD的光饱和串音阈值和永久破坏阈值比线阵CCD低，而串音扩散到所有像素的阈值高于后者。反映出线阵CCD由于其1维结构更能抵抗激光的干扰和破坏，而面阵CCD在抵御饱和串音在像素间扩散上比线阵CCD有优势。
激光技术 损伤阈值 饱和串音 面阵CCD 线阵CCD laser technique damage threshold saturation crosstalk array CCD linear CCD
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院,四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院 机械制造与工艺技术研究所,四川 绵阳 621900
对有限引导磁场环形电子束的色散曲线作了理论推导,并利用该色散关系数值计算了正弦慢波结构的色散曲线。采用KARAT模拟程序对0.14 THz返波管进行了粒子模拟,并在RADAN303脉冲源上开展了初步的实验研究,实验获得频率大于0.14 THz、脉冲宽度1～2 ns和辐射功率大于100 kW的太赫兹波输出。
慢波结构 返波管 太赫兹波 环形电子束 slow wave structures backward wave oscillators terahertz wave annular beam
1 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院,研究生部,四川,绵阳,621900
3 中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900
对基于短电子束脉冲超辐射机理的X波段相对论返波管进行了优化设计和粒子模拟,结果表明:在超辐射机理作用下,该器件能实现高峰值功率和高功率转换效率的微波辐射.在小型Tesla脉冲源基础上设计了阻抗变换段、二极管、磁场系统等装置,建立了一套小型窄脉冲电子加速器,以此为实验平台在低磁场条件下进行了器件的初步实验研究.在磁场0.73 T、束压约380 kV、束流约4.5 kA、脉宽3.1 ns条件下,实验获得的微波脉冲峰值功率约360 MW,脉宽1.10 ns,上升沿800 ps,频率9.15 GHz,功率转换效率为21%.
高功率微波 相对论返波管 超辐射 X波段 粒子模拟
1 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900
利用KARAT程序对亚纳秒毫米波返波管进行了粒子模拟,并在电压可调范围10～150 kV、负载阻抗50 Ω的RADAN303脉冲源上开展了亚纳秒毫米波返波管器件实验研究.在电子束电压200 kV、电流500 A、脉冲宽度1.65 ns、引导磁场1.7 T情况下,得到毫米波输出,辐射功率40 MW,脉冲宽度500 ps,频率37.6 GHz,重复频率10 Hz,辐射模式TE11.
高功率微波 超辐射 毫米波 返波管 粒子模拟
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院研究生部,北京,100088
3 中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900
介绍了一种径向绝缘的高发射电流密度二极管的结构及其磁场系统,该二极管采用爆炸发射方式,阴极为高密度热解石墨,绝缘子为氧化铝陶瓷,并采用阴极屏蔽技术,阴极尖端处的最高场强达2.470 MV/cm.同时利用CHP01加速器实验平台对这种二极管的发射特性进行了实验研究.其输出电子束参数达到:电压600 kV、电流12 kA、脉冲宽度45 ns、脉冲重复频率100 Hz、阴极电子发射密度达17 kA/cm2.电压不稳定度小于3%,电流不稳定度小于5%.研究了在高发射电流密度下二极管重复频率稳定运行问题及引导磁场对二极管输出束流及特性阻抗的影响,结果表明:二极管输出束流随磁场增大而有所减小并趋于稳定;特性阻抗则随磁场的增大而增大,当磁场强度达到临界磁场以上时,特性阻抗也趋于稳定.
二极管 重复脉冲 电子束 发射密度 Diode Repetition rate Electron-beam Emission density
