光子帶隙結(jié)構(gòu)在微真空電子器件中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文光子帶隙結(jié)構(gòu)在微真空電子器件中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究姓名：劉曉杰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：無(wú)線電物理指導(dǎo)教師：雷虹20080415山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要微波真空電子器件在國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，世界各國(guó)相繼認(rèn)識(shí)到一個(gè)穩(wěn)健良好的微波真空電子器件研發(fā)環(huán)境對(duì)于全球通訊和本國(guó)軍事防衛(wèi)具有十分重要的影響。近年來(lái)，微波真空電子器件得到飛速發(fā)展。高頻率、大功率、小體積是現(xiàn)代微真空電子器件的發(fā)展趨勢(shì)，目前微真空電子器件正逐步朝著毫

2、米波、亞毫米波甚至太赫茲區(qū)域擴(kuò)展。太赫茲頻段在生物成像、醫(yī)療診斷以及寬帶通訊等方面有廣闊的應(yīng)用前景。微真空電子器件在太赫茲領(lǐng)域中可以大有作為，微細(xì)加工的返波振蕩器、納米速調(diào)管、納米行波管等器件可以產(chǎn)生更高功率的太赫茲輻射。隨著器件工作頻率的提升和尺寸的減小，不可避免將產(chǎn)牛功率容量降低、效率下降、脈寬縮短、易電擊穿以及工作模式繁雜、模式間競(jìng)爭(zhēng)激烈等問(wèn)題，這將大大制約微真空電予器件的發(fā)展。光予晶體是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型人工材料，將其引入反射

3、速調(diào)管、行波管、返波管等器件中，有望使微真空電子器件擺脫在向高頻段和小型化進(jìn)軍中所受到的種種限制。本文將一維和二維光予帶隙結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高頻段諧振腔和慢波系統(tǒng)中，采用理論和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法，分析具有光子帶隙結(jié)構(gòu)的諧振腔的諧振特性以及具有光子帶隙結(jié)構(gòu)的慢波系統(tǒng)的色散關(guān)系、耦合阻抗等冷特性。主要內(nèi)容如下：簡(jiǎn)介微真空電子器件，論述微真空電子器件的發(fā)展方向、面臨的困難以及本文的選題背景。概述光子晶體帶隙理論，簡(jiǎn)介兩種光子能帶數(shù)值計(jì)算軟件。采用平