北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室，北京 100015
为满足聚变用170 GHz回旋管高功率输出和高效率传输的要求，需将高阶工作模式TE25，10转换为高斯波束；针对这一技术需求，完成了170 GHz、TE25，10模式高效准光模式变换器的设计，准光模式变换器由辐射器和镜面系统组成。基于几何光学和耦合波理论，完成了Denisov型辐射器相关设计；基于矢量衍射定理和相位校正算法，设计了由一个抛物面镜面、一个准椭圆镜面及一个相位校正镜面组成的镜面系统；使用Surf3D软件对辐射器进行了优化和计算，使用三维全波仿真软件FEKO对镜面系统进行了优化和计算，主要对辐射器微扰幅值、位置分布及相位差进行了优化。所设计准光模式变换器系统的能量转换效率约为95.2%，波束在输出窗处的标量高斯含量约为97.6%，矢量高斯含量约为91.8%，达到了回旋管的应用要求。
回旋管 模式变换器 准光 Denisov型辐射器 170 GHz gyrotron mode converter quasi-optical technology Denisov launcher 170 GHz
1 安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽芜湖 241002
2 北京邮电大学电子工程学院，北京 100876
3 英国伦敦玛丽女王大学电子工程与计算机学院，英国伦敦
针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用，讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势; 探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力，具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。
毫米波 太赫兹 准光技术 高斯波束 波束波导 射电天文 遥感 成像探测 millimeter wave terahertz wave quasi-optical technology Gaussian beam beam waveguide radio astronomy remote sensing imaging and detection 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(7): 631
电子科技大学 物理电子学院，四川 成都610054
基于耦合波理论和相位匹配技术，对准光辐射器的传统设计方法进行了改进，使其适用于低阶模式的设计.通过调节耦合时模式间的相位，在切口处实现了具有高斯场分布的理想模式组合.利用这一方法，优化设计了一个94 GHz, TE5,3回旋管准光辐射器.数值模拟结果表明，设计的辐射器在切口处形成了一个良好的束斑，边馈电平达到-30 dB，口径场高斯含量高于98%.
94回旋管 模式变换器 准光技术 94 GHz gyrotrons TE5 3 mode converter quasi-optical technology
介绍了一种基于准光技术的高功率斜角弯头的设计方法, 可实现圆波导TE0m模式的高效转弯传输。使用模式变换器将工作模式TE0m转换成锥形高斯模, 经过转弯后, 锥形高斯模被重新转换成工作模式。这种锥形高斯模可以减少波束在镜面的衍射, 从而实现工作模式的高效率转弯传输。基于这一方法, 设计了工作在Ka波段、工作模式TE01的MW级波导斜角弯头。HFSS计算结果表明: 在8%的带宽内, 传输效率大于98%。
高功率微波 过模波导 斜角弯头 准光技术 high power microwave overmoded waveguide miter bend quasi-optical technology
