1 西南科技大学 理学院，四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室，四川 绵阳 621999
核电磁脉冲和高功率微波等强电磁脉冲易造成电子设备功能失效甚至损毁，在实际工程实施中用金属腔体对电子设备进行屏蔽是常用的强电磁脉冲抑制手段。基于电磁仿真计算，对含矩形孔缝金属腔体的强电磁脉冲耦合特性进行了系统研究，阐述了孔缝宽长比、腔体尺寸等因素对多种不同类型强电磁脉冲（核电磁脉冲、宽带高功率微波、窄带高功率微波）作用下腔体内耦合场的影响；并以此为基础，重点分析了强电磁脉冲与含孔缝金属腔体之间的作用机制。研究结果表明：不同类型强电磁脉冲耦合信号差异明显，金属腔体对强电磁脉冲的响应是腔体谐振模式、孔缝谐振频率与强电磁脉冲共同作用的结果；当腔体谐振模式、孔缝谐振频率在强电磁脉冲的带内时，腔体内部的耦合场会出现增强效应；特别地，腔体与孔缝间的相互作用还可造成腔体与缝隙的谐振频率发生偏移。因此，在为电子设备设计金属屏蔽外壳时，应基于不同强电磁脉冲的频带范围，对腔体与孔缝的尺寸进行综合设计，抑制腔体、孔缝谐振及谐振频率偏移，提升其强电磁脉冲防护性能。
金属腔体 强电磁脉冲 屏蔽效能 电磁耦合 谐振模式 metallic cavity high-intensity electromagnetic pulse shielding effectiveness electromagnetic coupling resonance mode 强激光与粒子束
2021, 33(4): 043004
基于直径为7.2 μm的微盘谐振腔器件, 分别引入对称缺陷和非对称缺陷, 利用时域有限差分法研究缺陷位置和尺寸对各自微盘谐振腔各阶模式的影响.研究表明: 随着缺陷半径增大, 各阶谐振模式向短波长移动并且由高到低逐级受到抑制.在对称缺陷腔、非对称缺陷腔中内嵌一个微盘, 构成内嵌型双微盘谐振腔, 并优化缺陷腔、内嵌微盘尺寸及位置, 可实现1 128 nm、1 109 nm波长的稳定单模谐振.该内嵌型双微盘谐振腔微盘模式简单, 实现了谐振模式的简化, 具有广泛的应用前景.
光学微腔 微盘谐振腔 回音壁模式 腔体缺陷 谐振模式 Optical microcavity Microdisk resonator Whispering gallery mode Cavity defects Resonant mode 光子学报
2015, 44(12): 1213002
1 广东工业大学 物理与光电工程学院， 广州 510006
2 暨南大学 物理系， 广州 510632
将电子注视为等离子体柱，从填充等离子体柱的谐振腔的物理模型出发，推导了圆柱腔填充中心电子注时TM0m0模式的特征方程，并重点分析了填充电子注的圆柱腔中TM010模式和TM020模式的谐振频率和电磁场分布随等离子频率的变化情况。研究结果表明，随着电子注的等离子体频率不断增大，谐振频率也不断增大，谐振腔内电场和磁场的分布也随之发生改变。当电子注的等离子体频率超过谐振腔的谐振频率时，谐振腔内的电磁场分布将发生很大的变化，出现了电子注内外电场方向相反和趋肤效应等现象。
谐振腔 电子注 等离子体 等离子频率 谐振模式 resonant cavity electron beam plasma plasma frequency resonant mode
中国工程物理研究院 电子工程研究所， 四川 绵阳 621900
分析了不同宽边情况下对滤波器加工精度的影响，分析结果表明对于不同频段的滤波器，需要选择合适的谐振腔的宽边才能达到较好的性能，同时分析了不同谐振模式的滤波器对加工精度的影响，分析表明，对于太赫兹频段滤波器，选用TE101谐振模式时存在腔体长度会比波导的宽边小很多的情况，而选用高阶谐振模式不但可以提高滤波器的品质因数Q值，减少损耗，同时也能在一定程度上降低滤波器对加工精度的要求。最后以0.34 THz 4阶带通滤波器为例验证此方法的正确性，测试表明该滤波器最低损耗为-0.73 dB，在0.335~0.349 THz范围内损耗在-2 dB以内。
太赫兹 波导 滤波器 谐振模式 品质因数 terahertz waveguide filter resonant mode quality factor
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
基于P波段新型三周期慢波结构同轴相对论返波振荡器设计思想，设计了一个L波段同轴相对论返波振荡器。粒子模拟表明，在二极管电压591 kV、电流8.2 kA、导引磁场0.8 T时，获得了1.50 GW的微波输出，频率为1.64 GHz，效率达31%，器件慢波结构尺寸仅为96 mm×207 mm。分析了该器件实际高频结构的电动力学特性，重点研究了纵向谐振模式、品质因数等特点，并结合P波段的研究结果，得到了该类器件的相关设计指标：慢波结构长度约为一个波长，波纹周期约5/13波长，外波纹深度约1/10波长，内波纹深度约1/30波长，电子束半径约0.7倍外波纹平均半径，器件的纵向工作模式为0.8π模，对应的Q值约16。
高功率微波 相对论返波振荡器 同轴慢波结构 低频段 纵向谐振模式 high power microwave relativistic backward wave oscillator coaxial slow wave structure low-band longitudinal resonant mode
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
设计了一种C波段谐振式相对论返波振荡器, 分析了其结构特点和工作的物理机制。利用粒子模拟方法研究了器件的工作特性, 发现插入段长度和反射器半径的选取对该类器件的效率非常关键; 在二极管电压为0.5～1.0 MV范围内, 所设计的器件的效率为20％～25%, 频率保持在4.25 GHz附近。结合对器件实际高频结构的电动力学特性分析, 重点研究了纵向谐振模式、品质因数等特点, 结果表明该器件工作在2π/5模、品质因数约为100时功率效率最高。在此基础上, 解释了谐振式相对论返波振荡器具有适用的电子束范围宽、频率稳定等特点的原因, 并对该类器件的相关设计原则进行了分析验证。
高功率微波 相对论返波振荡器 纵向谐振模式 C波段 high power microwave relativistic backward-wave oscillator longitudinal resonant mode C-band 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2397
电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054
采用标量网络分析仪(SNA)对毫米波段的Fabry-Perot准光腔进行了品质因数测定.通过纵向半波数的测试确定了谐振峰对应的模式,给出了AV3617测量数据并计算了相应的外观品质因数和固有品质因数,详细分析了扫频测试的误差及其误差来源.分析表明,半功率点的频率测定误差是引起准光腔品质因数测量误差的主要因素;利用扫频源HP83630A较高的频率分辨率,结合参考频标使测试数据的有效位数增加,从而提高了测试准光腔品质因数的精度.
准光学开放腔 固有品质因数 扫频测试 谐振模式 Quasi-optical resonator Unloaded quality factor Sweep frequency method Resonance mode
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
用数值计算方法研究有密度凹坑的等离子体对P偏振入射光的吸收,结果表明,如果密度凹坑及其周围密度分布取得适当参数,吸收峰值可以达到近100%,即远超过线性密度等离子体共振吸收的峰值50%;吸收曲线随入射角变化呈现双峰值结构.密度凹坑就象个共振谐振腔,从腔内的透射光与第一个反射面的反射光干涉相消,使总反射光变弱,由此导致了大的吸收率.
等离子体密度凹坑 谐振模式 共振吸收
