二維金屬光子帶隙結(jié)構(gòu)及磁化運(yùn)動(dòng)等離子體電磁特性的研究.pdf

1、本論文的主要內(nèi)容包括二維斜方格金屬光子帶隙結(jié)構(gòu)和磁化運(yùn)動(dòng)等離子體色散特性的研究，其目的是為開(kāi)發(fā)高頻率、高功率、高效率的新結(jié)構(gòu)、新機(jī)理微波器件奠定基礎(chǔ)。 新概念的光子帶隙微波器件，借鑒光子晶體中“禁帶”效應(yīng)這一優(yōu)秀思想，周期排列介質(zhì)柱或金屬柱形成光子帶隙諧振腔(或波導(dǎo))取代傳統(tǒng)的圓柱腔結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為光子帶隙微波電真空器件。這種優(yōu)秀的模式選擇結(jié)構(gòu)成功地工作于單模狀態(tài)，具有結(jié)構(gòu)尺寸大、功率容量大、輸入耦合器簡(jiǎn)單及腔體易于加工等優(yōu)點(diǎn)，因而具

2、有很大的發(fā)展?jié)摿Α１疚幕趯?shí)空間傳輸矩陣?yán)碚?，詳?xì)研究了非正交坐標(biāo)系下二維斜方格金屬光子帶隙結(jié)構(gòu)，給出了計(jì)算TE模、TM模完全帶隙結(jié)構(gòu)的一般公式，并分析了填充系數(shù)、任意斜角及金屬柱橫截面對(duì)帶隙結(jié)構(gòu)的影響。計(jì)算結(jié)果在退化為正方格情況下時(shí)，與其他方法的計(jì)算結(jié)果取得很好的一致。第四章中給出了實(shí)空間傳輸矩陣法的詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程，并詳細(xì)計(jì)算了正方格、三角格及任意斜坐標(biāo)的二維金屬光子帶隙結(jié)構(gòu)，通過(guò)選取不同柱截面、周期斜角及填充系數(shù)獲得全局帶隙，對(duì)設(shè)計(jì)各

3、種類(lèi)型光子帶隙微波器件具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。 另一類(lèi)新聚焦機(jī)理的微波器件是利用相對(duì)論電子束的離子聚焦輻射方式產(chǎn)生電磁輻射，當(dāng)相對(duì)論電子束入射等離子體空間，在一定條件下利用通道中離子空間電荷場(chǎng)對(duì)相對(duì)論電子束的聚焦方式，使系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高于背景等離子體頻率的輻射頻率，利用離子-束聚焦方式代替磁場(chǎng)聚焦，減輕了整管的重量，并且相對(duì)論束流強(qiáng)度大大增加，工作頻率和輸出功率都有很大提高。實(shí)際上，束-等離子體和波相互作用系統(tǒng)已構(gòu)成特殊的運(yùn)動(dòng)等離子體