双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性研究

研究了双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性。根据惠根斯原理的光衍射理论,分析得出双共焦波导中的两类本征模式（叠加模和环形模）对应的截止频率和场分布情况。理论分析结果与商用仿真软件CST的仿真结果一致。其中用作回旋行波管工作模式的“反相叠加TE₀₆模”的损耗明显小于其他模式,这种不同模式损耗不同的特性将有效抑制竞争模式带来的寄生振荡。双共焦波导的模式密度略大于传统单共焦波导的模式密度,但是明显小于圆波导的模式密度,因此双共焦波导适合用作回旋行波管的高频结构。     

渐变结构仿表面等离子体太赫兹传输线研究

本文利用有限元方法对圆柱开槽仿表面等离子体太赫兹(Terahertz,THz)传输线进行了详细的数值模拟研究,提出了一种尺寸渐变的仿表面等离子体THz传输线结构,发现在金属线上沿轴向构造渐深渐宽槽有利于将场能量最大程度地限制在导体表面,且能够汇聚电磁波,使得传输线表面波在传输过程中得到增强.研究结果将利于THz传输、近场成像、光谱和传感等应用.     

电子注激励石墨烯表面等离子体激元的研究

对垂直与平行运动电子注激励石墨烯表面等离子体激元进行了详细分析与对比。理论分析与数值计算的结果表明,电子注垂直激励时,石墨烯表面等离子体激元包含丰富的频率分量,沿传播方向衰减,并伴随有度越辐射;平行激励时,其工作频率可通过调节电子注能量或石墨烯化学势进行调谐,且沿传播方向没有衰减,没有渡越辐射。优化电子注能量与石墨烯化学势等参数可使电子注激励的石墨烯表面等离子体激元具有最大功率。电流密度大于500 A/cm2的直流电子注可与石墨烯表面等离子体激元发生注波互作用,从而对其进行持续地激励并放大。     

太赫兹波导的研究进展

太赫兹(THz)有丰富的科学内涵和独特的优越特性,在物理、化学、电子信息、生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、通讯雷达、国家安全与反恐等多个领域具有重要的应用前景。由于水汽对THz波的强烈吸收,适用于不同应用需求的THz波导成为急需。根据不同需求并考虑各种不同结构及材料波导特有的优势与缺陷,扬长避短选取合适的波导将有利于发挥THz科学技术在科学研究、生产、生活中的应用特色。该文对现有THz金属空腔波导、金属线波导、介质波导和其他THz波导的研究情况进行了综述,以期展现当前THz波导的研究情况,开拓研究思路。     

太赫兹科学技术及其应用的新发展

太赫兹科学技术是当前受到极大重视的交叉学科前沿,为人类社会发展提供了一个非常诱人的机遇。该文阐述了太赫兹波的优越特性及其在物理学、化学、生物医学、天文学、材料科学和环境科学等方面的重要学术和应用价值,以及对国民经济发展、国家安全、反恐和新一代信息科学技术发展的重大推动作用,介绍了世界太赫兹科技及其产业化发展情况,说明现代科技发展和应用的迫切需求使得该领域科学技术发展速度迅猛,也使太赫兹科学技术的发展呈现出基础研究、开发研究和产业化同步进行、相互融合、相互促进的新特点。     

应用于动态核极化核磁共振系统的改进型传输线研究

基于几何光学理论和矢量衍射理论,设计了263 GHz DNP-NMR谱仪的改进反射镜系统,并进行了数值模拟.该系统包括两个波纹波导、一个抛物面镜和一个角度可调的相位校正镜.仿真结果表明,获得了聚焦良好的类高斯输出光束,其标量高斯模含量为99.90%,矢量高斯模含量为99.55%.只有通过调整相位校正镜的角度来匹配DNP-NMR样品,才能改变输出光束的方向.当输出光束方向在±15^o变化时,标量高斯模含量约为99.57%,矢量高斯模含量约为98.97%.