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0.14太赫兹同轴表面波振荡器研究

陈再高 王建国 王光强 李爽 王玥 张殿辉 乔海亮

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0.14太赫兹同轴表面波振荡器研究

陈再高, 王建国, 王光强, 李爽, 王玥, 张殿辉, 乔海亮

A 0.14 THz coaxial surface wave oscillator

Chen Zai-Gao, Wang Jian-Guo, Wang Guang-Qiang, Li Shuang, Wang Yue, Zhang Dian-Hui, Qiao Hai-Liang
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  • 为了提高太赫兹表面波振荡器的输出功率,本文提出了同轴结构的表面波振荡器模型,并且获得了该同轴结构TM01模的色散曲线,采用自行研制的全电磁粒子模拟软件UNIPIC对提出的同轴结构表面波振荡器进行了模拟,结果表明器件的工作频率与圆柱结构时的表面波振荡器相同,在输出端以TEM模式传输太赫兹波,输出功率相比圆柱结构的表面波振荡器输出功率水平提高了67.8%.
    To increase the output power of the surface wave oscillator (SWO) at the terahertz band, this paper presents a new type of coaxial-structured SWO, and its dispersive curve of TM01 mode is calculated numerically. The working properties of this new device are numerically simulated by using the self-developed fully electromagnetic particle code UNIPIC. Numerical results show that the working frequency of the coaxial-structured SWO is identical to that of the cylindrical-structured SWO, and the output power from this new coaxial-structured SWO is 67.8% more than that from the cylindrical-structured SWO, and the output mode of the terahertz wave is the transverse electromagnetic mode.
    [1]

    Siegel P H 2002 IEEE Trans Microw. Theory Techn. 50 910

    [2]

    Booske J H 2008 Phys. Plasmas 15 055502

    [3]

    Booske J H, Dobbs R J, Joye C D, Kory C L, Neil G R, Park G, Park J Temkin R J 2011 IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 1 54

    [4]

    Zhang H, Wang J G, Tong C J, Li X Z, Wang G Q 2009 Phys. Plasmas 16 123104

    [5]

    Li X Z, Wang J G, Song Z M, Chen C H, Sun J, Zhang X W, Zhang Y C 2012 Phys. Plasmas 19 083111

    [6]

    Wang G Q, Wang J G, Li S, Wang X F, Tong C J, Lu X C, Guo W J 2013 Acta Phys. Sin. 62 150701 (in Chinese) [王光强, 王建国, 李爽, 王雪锋, 童长江, 陆希成, 郭伟杰 2013 物理学报 62 150701]

    [7]

    Wang G Q, Wang J G, Li X Z, Fan R Y, Wang X Z, Wang X F, Tong C J 2010 Acta Phys. Sin. 59 8459 (in Chinese) [王光强, 王建国, 李小泽, 范如玉, 王行舟, 王雪锋, 童长江 2010 物理学报 59 8459]

    [8]

    Wang X F, Wang J G, Wang G Q, Li S, Xiong Z F 2013 Chin. Phys. B 23 058701

    [9]

    Wang G Q, Wang J G, Tong C J, Li X Z, Wang X, Li S, Lu X 2013 Phys. Plasmas 20 043105

    [10]

    Li X Z, Wang J G, Sun J, Song Z M, Ye H, Zhang Y, Zhang L G 2013 IEEE Transactions on Electron Devices 60 2931

    [11]

    Wen G J, Li J Y, Xiong X Z, Li T M, Liu S G 1997 High Power Laser and Particle Beams 9 347 (in Chinese) [文光俊, 李家胤, 熊祥正, 李天明, 刘盛纲 1997 强激光与粒子束 9 347]

    [12]

    Liu G Z, Chen C H, Zhang Y L 2001 High Power Laser and Particle Beams 13 467 (in Chinese) [刘国治, 陈昌华, 张玉龙 2001 强激光与粒子束 13 467]

    [13]

    Teng Y, Xiao R Z, Liu G Z, Chen C H, Shao H, Tang C X 2010 Phys. Plasmas 17 063108

    [14]

    Teng Y, Xiao R Z, Song Z M, Sun J, Chen C H, Shao H, Liu G Z 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 175 (in Chinese) [滕雁, 肖仁珍, 宋志敏, 孙钧, 陈昌华, 邵浩, 刘国治 2012 强激光与粒子束 24 175]

    [15]

    Tang Y F, Meng L, Li H L, Wang B, Yin Y, Zhang F N 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 2415 (in Chinese) [唐永福, 蒙林, 李海龙, 王彬, 殷勇, 张斐娜 2012 强激光与粒子束 24 2415]

    [16]

    Teng Y, Chen C H, Shao H, Sun J, Song Z M, Xiao R Z, Du Z Y 2013 Laser and Particle Beams 31 321

    [17]

    Wang J G, Zhang D H, Liu C L, Li Y, Wang Y, Wang H G, Qiao H L, Li X Z 2009 Phys. Plasmas 16 033108

    [18]

    Wang J G, Wang Y, Zhang D H 2006 IEEE Trans. Plasma Sci. 34 681

    [19]

    Wang J G, Chen Z G, Wang Y, Zhang D H, Liu C L, Li Y, Wang H G, Qiao H L, Fu M Y, Yuan Y 2010 Phys. Plasmas 17 073107

    [20]

    Wang J G 2013 Modern Appl. Phys. 4 251

    [21]

    Chen Z G, Wang J G, Wang Y, Qiao H L, Guo W J, Zhang D H 2014 Chin. Phys. B 23 068402

    [22]

    Chen Z G, Wang J G, Wang Y, Qiao H L, Zhang D H, Guo W J 2013 Phys. Plasmas 20 113103

  • [1]

    Siegel P H 2002 IEEE Trans Microw. Theory Techn. 50 910

    [2]

    Booske J H 2008 Phys. Plasmas 15 055502

    [3]

    Booske J H, Dobbs R J, Joye C D, Kory C L, Neil G R, Park G, Park J Temkin R J 2011 IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 1 54

    [4]

    Zhang H, Wang J G, Tong C J, Li X Z, Wang G Q 2009 Phys. Plasmas 16 123104

    [5]

    Li X Z, Wang J G, Song Z M, Chen C H, Sun J, Zhang X W, Zhang Y C 2012 Phys. Plasmas 19 083111

    [6]

    Wang G Q, Wang J G, Li S, Wang X F, Tong C J, Lu X C, Guo W J 2013 Acta Phys. Sin. 62 150701 (in Chinese) [王光强, 王建国, 李爽, 王雪锋, 童长江, 陆希成, 郭伟杰 2013 物理学报 62 150701]

    [7]

    Wang G Q, Wang J G, Li X Z, Fan R Y, Wang X Z, Wang X F, Tong C J 2010 Acta Phys. Sin. 59 8459 (in Chinese) [王光强, 王建国, 李小泽, 范如玉, 王行舟, 王雪锋, 童长江 2010 物理学报 59 8459]

    [8]

    Wang X F, Wang J G, Wang G Q, Li S, Xiong Z F 2013 Chin. Phys. B 23 058701

    [9]

    Wang G Q, Wang J G, Tong C J, Li X Z, Wang X, Li S, Lu X 2013 Phys. Plasmas 20 043105

    [10]

    Li X Z, Wang J G, Sun J, Song Z M, Ye H, Zhang Y, Zhang L G 2013 IEEE Transactions on Electron Devices 60 2931

    [11]

    Wen G J, Li J Y, Xiong X Z, Li T M, Liu S G 1997 High Power Laser and Particle Beams 9 347 (in Chinese) [文光俊, 李家胤, 熊祥正, 李天明, 刘盛纲 1997 强激光与粒子束 9 347]

    [12]

    Liu G Z, Chen C H, Zhang Y L 2001 High Power Laser and Particle Beams 13 467 (in Chinese) [刘国治, 陈昌华, 张玉龙 2001 强激光与粒子束 13 467]

    [13]

    Teng Y, Xiao R Z, Liu G Z, Chen C H, Shao H, Tang C X 2010 Phys. Plasmas 17 063108

    [14]

    Teng Y, Xiao R Z, Song Z M, Sun J, Chen C H, Shao H, Liu G Z 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 175 (in Chinese) [滕雁, 肖仁珍, 宋志敏, 孙钧, 陈昌华, 邵浩, 刘国治 2012 强激光与粒子束 24 175]

    [15]

    Tang Y F, Meng L, Li H L, Wang B, Yin Y, Zhang F N 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 2415 (in Chinese) [唐永福, 蒙林, 李海龙, 王彬, 殷勇, 张斐娜 2012 强激光与粒子束 24 2415]

    [16]

    Teng Y, Chen C H, Shao H, Sun J, Song Z M, Xiao R Z, Du Z Y 2013 Laser and Particle Beams 31 321

    [17]

    Wang J G, Zhang D H, Liu C L, Li Y, Wang Y, Wang H G, Qiao H L, Li X Z 2009 Phys. Plasmas 16 033108

    [18]

    Wang J G, Wang Y, Zhang D H 2006 IEEE Trans. Plasma Sci. 34 681

    [19]

    Wang J G, Chen Z G, Wang Y, Zhang D H, Liu C L, Li Y, Wang H G, Qiao H L, Fu M Y, Yuan Y 2010 Phys. Plasmas 17 073107

    [20]

    Wang J G 2013 Modern Appl. Phys. 4 251

    [21]

    Chen Z G, Wang J G, Wang Y, Qiao H L, Guo W J, Zhang D H 2014 Chin. Phys. B 23 068402

    [22]

    Chen Z G, Wang J G, Wang Y, Qiao H L, Zhang D H, Guo W J 2013 Phys. Plasmas 20 113103

  • [1] 杨东如, 程用志, 罗辉, 陈浮, 李享成. 基于双开缝环结构的半反射和半透射超宽带超薄双偏振太赫兹超表面. 物理学报, 2023, 72(15): 158701. doi: 10.7498/aps.72.20230471
    [2] 龙洁, 李九生. 相变材料与超表面复合结构太赫兹移相器. 物理学报, 2021, 70(7): 074201. doi: 10.7498/aps.70.20201495
    [3] 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
    [4] 张真真, 黎华, 曹俊诚. 高速太赫兹探测器. 物理学报, 2018, 67(9): 090702. doi: 10.7498/aps.67.20180226
    [5] 张学进, 陆延青, 陈延峰, 朱永元, 祝世宁. 太赫兹表面极化激元. 物理学报, 2017, 66(14): 148705. doi: 10.7498/aps.66.148705
    [6] 孙雅丽, 张冶文, Stephane Hole, 马朋, 郭聪, 郑飞虎, 安振连. 同轴结构中压力波法测量空间电荷分布的物理模型研究. 物理学报, 2017, 66(12): 127701. doi: 10.7498/aps.66.127701
    [7] 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
    [8] 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
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 陈茂林, 夏广庆, 毛根旺. 多模式离子推力器栅极系统三维粒子模拟仿真. 物理学报, 2014, 63(18): 182901. doi: 10.7498/aps.63.182901
    [12] 陈兆权, 殷志祥, 陈明功, 刘明海, 徐公林, 胡业林, 夏广庆, 宋晓, 贾晓芬, 胡希伟. 负偏压离子鞘及气体压强影响表面波放电过程的粒子模拟. 物理学报, 2014, 63(9): 095205. doi: 10.7498/aps.63.095205
    [13] 陈兆权, 夏广庆, 刘明海, 郑晓亮, 胡业林, 李平, 徐公林, 洪伶俐, 沈昊宇, 胡希伟. 气体压强及表面等离激元影响表面波等离子体电离发展过程的粒子模拟. 物理学报, 2013, 62(19): 195204. doi: 10.7498/aps.62.195204
    [14] 王宇, 陈再高, 雷奕安. 等离子体填充0.14 THz相对论返波管模拟. 物理学报, 2013, 62(12): 125204. doi: 10.7498/aps.62.125204
    [15] 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
    [16] 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
    [17] 张戎, 郭旭光, 曹俊诚. 太赫兹量子阱光电探测器光栅耦合的模拟与优化. 物理学报, 2011, 60(5): 050705. doi: 10.7498/aps.60.050705
    [18] 王玥, 贺训军, 吴昱明, 吴群, 梅金硕, 李龙威, 杨福杏, 赵拓, 李乐伟. 碳纳米管薄膜周期结构的太赫兹表面等离子波特性研究. 物理学报, 2011, 60(10): 107301. doi: 10.7498/aps.60.107301
    [19] 胡海峰, 蔡利康, 白文理, 张晶, 王立娜, 宋国峰. 基于表面等离子体的太赫兹光束方向调控的模拟研究. 物理学报, 2011, 60(1): 014220. doi: 10.7498/aps.60.014220
    [20] 杨超, 刘大刚, 周俊, 廖臣, 彭凯, 刘盛纲. 一种新型径向三腔同轴虚阴极振荡器全三维粒子模拟研究. 物理学报, 2011, 60(8): 084102. doi: 10.7498/aps.60.084102
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-18
  • 修回日期:  2014-02-09
  • 刊出日期:  2014-06-05

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