多電子注-孔陣列THz源研究.pdf

1、太赫茲（THz）是指頻率在100GHz到10THz、對應(yīng)的電波長在3mm和30μm之間的電磁波，其電磁波頻段范圍位于微波與紅外光之間，是一個特殊的頻率譜區(qū)域，在醫(yī)學(xué)、生物、通信等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。太赫茲源作為太赫茲科學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心部分，也是目前有待解決的一個關(guān)鍵問題，采用真空電子技術(shù)產(chǎn)生太赫茲輻射源是業(yè)界公認有效方法之一。而目前真空電子技術(shù)產(chǎn)生太赫茲源的方法還面臨互作用效率低、輸出功率低、加工難度大等問題，因此本文提出采用多電子

2、注與孔陣列周期結(jié)構(gòu)互作用的方法，提高互作用效率及輸出功率，且運用這種結(jié)構(gòu)便于加工，對太赫茲輻射源的研究具有重要意義。
　　本論文的主要研究內(nèi)容主要有以下三個方面：
　　（1）提出了單孔周期結(jié)構(gòu)，對其進行了色散的理論推導(dǎo)，得出結(jié)構(gòu)的色散曲線，分析了單孔結(jié)構(gòu)的電磁特性，運用電磁仿真軟件進行了驗證。經(jīng)過與其它結(jié)構(gòu)的比較，得出了單孔周期結(jié)構(gòu)具有較高的互作用效率。為了得到輸出功率，設(shè)計加工了T型耦合諧振腔，并對高頻結(jié)構(gòu)的色散測量方法進

3、行了調(diào)研，最終選擇諧振法對結(jié)構(gòu)進行測試分析，運用仿真軟件，對待測模型進行了色散測量。
　?。?）在單孔周期結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計出了多電子注的孔陣列周期結(jié)構(gòu)模型，并對其色散及電磁特性進行了分析。比較了不同孔個數(shù)的孔陣列周期結(jié)構(gòu)的互作用效率，得出孔陣列結(jié)構(gòu)中的孔間存在耦合，孔數(shù)越多的結(jié)構(gòu)互作用效率越高，最后通過仿真軟件計算出不同孔結(jié)構(gòu)的耦合阻抗值。
　　（3）運用多電子注的方法，將多電子注孔陣列周期結(jié)構(gòu)應(yīng)用在Smith-Purcel