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0.14THz过模表面波振荡器的模式分析

王光强 王建国 李爽 王雪锋 童长江 陆希成 郭伟杰

0.14THz过模表面波振荡器的模式分析

王光强, 王建国, 李爽, 王雪锋, 童长江, 陆希成, 郭伟杰
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  • 采用理论分析和实验验证相结合的方法, 研究了0.14 THz过模表面波振荡器(过模比D/3)中太赫兹波模式成分的分布. 首先针对具有圆周对称结构的过模切连科夫器件, 建立了用于模式分析的纵向场分解法. 接着基于2.5维PIC(Particle-in-cell)软件的电场模拟结果, 采用该方法对0.14 THz表面波振荡器的模式进行了详尽的理论分析. 结果表明, 器件中不同结构区域的太赫兹波模式成分不同, 相互间存在模式转换, 输出模式以TM02和TM03模为主, 并伴有少量TM04模. 最后利用图像显示法获取了0.14 THz表面波振荡器的近场辐射能量分布, 与由模式分析结果得到的理论分布符合的较好, 证明了纵向场分解法用于模式分析的可行性和结果的正确性.
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  • [1] 王光强, 王建国, 李爽, 王雪锋, 陆希成, 宋志敏. 0.34 THz大功率过模表面波振荡器研究. 物理学报, 2015, 64(5): 050703. doi: 10.7498/aps.64.050703
    [2] 李小泽, 滕雁, 王建国, 宋志敏, 张黎军, 张余川, 叶虎. 过模结构表面波振荡器模式选择. 物理学报, 2013, 62(8): 084103. doi: 10.7498/aps.62.084103
    [3] 陈再高, 王建国, 王光强, 李爽, 王玥, 张殿辉, 乔海亮. 0.14太赫兹同轴表面波振荡器研究. 物理学报, 2014, 63(11): 110703. doi: 10.7498/aps.63.110703
    [4] 陈再高, 王建国, 王玥, 张殿辉, 乔海亮. 欧姆损耗对太赫兹频段同轴表面波振荡器的影响. 物理学报, 2015, 64(7): 070703. doi: 10.7498/aps.64.070703
    [5] 郭伟杰, 陈再高, 蔡利兵, 王光强, 程国新. 0.14 THz双环超材料慢波结构表面波振荡器数值研究. 物理学报, 2015, 64(7): 070702. doi: 10.7498/aps.64.070702
    [6] 赵文娟, 陈再高, 郭伟杰. 慢波结构爆炸发射对高功率太赫兹表面波振荡器的影响. 物理学报, 2015, 64(15): 150702. doi: 10.7498/aps.64.150702
    [7] 李爽, 王建国, 童长江, 王光强, 陆希成, 王雪锋. 大功率0.34 THz辐射源中慢波结构的优化设计. 物理学报, 2013, 62(12): 120703. doi: 10.7498/aps.62.120703
    [8] 任泽平, 陈再高, 陈剑楠, 乔海亮. 频率色散表面阻抗对真空电子太赫兹源的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 040701. doi: 10.7498/aps.69.20191488
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-26
  • 修回日期:  2013-04-08
  • 刊出日期:  2013-08-05

0.14THz过模表面波振荡器的模式分析

  • 1. 西北核技术研究所, 西安 710024;
  • 2. 西安交通大学, 电子与信息工程学院, 西安 710049

摘要: 采用理论分析和实验验证相结合的方法, 研究了0.14 THz过模表面波振荡器(过模比D/3)中太赫兹波模式成分的分布. 首先针对具有圆周对称结构的过模切连科夫器件, 建立了用于模式分析的纵向场分解法. 接着基于2.5维PIC(Particle-in-cell)软件的电场模拟结果, 采用该方法对0.14 THz表面波振荡器的模式进行了详尽的理论分析. 结果表明, 器件中不同结构区域的太赫兹波模式成分不同, 相互间存在模式转换, 输出模式以TM02和TM03模为主, 并伴有少量TM04模. 最后利用图像显示法获取了0.14 THz表面波振荡器的近场辐射能量分布, 与由模式分析结果得到的理论分布符合的较好, 证明了纵向场分解法用于模式分析的可行性和结果的正确性.

English Abstract

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