1 中国科学院大学 微电子学院，北京 100039
2 中国科学院 空天信息创新研究院，北京 100094
返波振荡器是一种重要的真空电子学太赫兹源，具有高功率、高工作频率和宽带调谐等特点。为提高圆形电子注与光栅慢波结构的互作用，提出一种双电子注嵌入矩形光栅的慢波结构，使电子注与光栅表面电场更好地充分相互作用，从而提高互作用效率和输出功率。通过数值求解和仿真计算其色散特性，结果表明，相比于相同结构参数的普通矩形单栅，该结构可以实现更高的工作频率和耦合阻抗。利用CST 进行PIC 仿真，优化结构和电子注参数，最终得到工作频率501 GHz,10.6 W 的稳定输出。研究成果为设计0.5 THz 的返波管提供了理论指导。
注波互作用 返波管 矩形栅 太赫兹源 色散特性 慢波结构 beam wave interaction backward wave tube rectangular grating terahertz source dispersion characteristics slow wave system 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(1): 67
设计了等离子体填充的二维金属光子晶体特殊开放腔体结构,并采用粒子模拟技术(PIC)建立了基于等离子体填充腔体结构物理模型,分析了等离子体填充下二维腔体的各模式场分布特性,以及等离子体的引入对腔体内各模式工作频率、电场幅值的影响。结果表明: 腔体内各模式的电场强度随等离子体密度的增加而减弱,模式频率随背景等离子体归一化频率的提高而增加,工作模式的产生与激励方式密切相关。
等离子体填充 金属光子晶体 腔体 慢波系统 plasma-filled metallic photonic crystal cavity slow wave system 强激光与粒子束
2014, 26(4): 043001
1 山东大学 信息科学与工程学院,济南 250100
2 北京真空电子技术研究所 大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室,北京 100016
采用数值计算方法,模拟了共轴环光子晶体缺陷微腔的谐振模式场分布,计算了此微腔的品质因数和功率损耗,并分析其几何参数对谐振特性的影响。以此缺陷微腔为基础构建周期性慢波系统,讨论了该系统的色散特性。结果表明,微腔中能够存在单一的谐振模式,微腔的纵向长度和介质环介电常数对谐振特性影响较大。所构建的慢波系统有较宽的慢波频域,且慢波比曲线较为平坦。增大电子注开孔半径和减小周期长度对于提高工作频率及增加带宽较为有效。
光子晶体 缺陷微腔 功率损耗 品质因数 周期性慢波系统 色散特性 photonic crystal defect microcavity power loss quality factor periodic slow-wave system dispersion
电子科技大学物理电子学院,四川,成都,610054
对于矩形栅这一经典的慢波结构,采用场匹配法来分析其慢波特性,进而得到其耦合阻抗.其中对槽区内的场处理,保留其高次项,表示为一无限本征驻波之和的形式.然后通过数值实例具体分析了矩形栅的两种典型结构:浅槽栅和深槽栅.当增大槽深后,色散增强,系统通带变窄,同时耦合阻抗有明显增大,工作点移向前向波区,适合用在放大器的慢波结构上.
矩形栅 色散关系 耦合阻抗 慢波系统 Rectangular waveguide grating Dispersion relation Coupling impedance Slow-wave system
