利用特殊三反射鏡準(zhǔn)光學(xué)諧振腔的繞射輻射振蕩器的研究.pdf

1、繞射輻射振蕩器是基于斯密斯一帕塞爾效應(yīng)，采用準(zhǔn)光學(xué)諧振腔和衍射光柵組成高頻互作用系統(tǒng)的一種真空電子器件，該器件中電子束與電磁場(chǎng)的互作用效率比較低，同時(shí)其衍射光柵的機(jī)械加工制約器件向更短波段發(fā)展。因而我們引入特殊三反射鏡準(zhǔn)光系統(tǒng)，提出采用環(huán)狀電子注激勵(lì)軸對(duì)稱三反射鏡、衍射光柵系統(tǒng)產(chǎn)生太赫茲輻射的特殊三反射鏡準(zhǔn)光學(xué)諧振腔的繞射輻射振蕩器的研究方案。采用環(huán)狀電子注比帶狀電子注穩(wěn)定性高，便于成型和聚焦；三反射鏡準(zhǔn)光腔具有特殊的場(chǎng)分布和可靠而簡(jiǎn)易

2、的能量輸出系統(tǒng)，采用三反射鏡準(zhǔn)光腔能增加電子注與高頻場(chǎng)互作用的范圍，提高輸出效率。 論文對(duì)衍射光柵及三反射鏡準(zhǔn)光腔進(jìn)行了相關(guān)理論分析及計(jì)算機(jī)模擬，在此基礎(chǔ)上提出了利用特殊三反射鏡準(zhǔn)光學(xué)諧振腔的繞射輻射振蕩器研究模型，并對(duì)軸對(duì)稱的三反射鏡準(zhǔn)光系統(tǒng)進(jìn)行了“熱”腔的計(jì)算機(jī)模擬，研究表明三反射鏡準(zhǔn)光系統(tǒng)可以將某光柵表面波的二次諧波進(jìn)行諧振放大及輸出。論文主要完成了以下工作： 1)根據(jù)矩形光柵“冷”腔的色散方程，采用數(shù)值分析的方法

3、研究光柵的參數(shù)對(duì)色散特性的影響；采用理論分析及粒子模擬結(jié)合的方法對(duì)矩形光柵的相干輻射進(jìn)行了研究，研究表明：當(dāng)諧波頻率與某角度的斯密斯一帕塞爾輻射頻率相同時(shí)，在該角度附近區(qū)域形成相干輻射。 2)對(duì)電子束與波的互作用理論進(jìn)行了分析；根據(jù)三反射鏡準(zhǔn)光腔的選頻機(jī)制及反饋?zhàn)饔?，采用?jì)算機(jī)模擬驗(yàn)證三反射鏡準(zhǔn)光腔對(duì)表面波的二次諧波進(jìn)行諧振放大的可行性。 3)提出了軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)三反射鏡準(zhǔn)光腔的繞射輻射振蕩器的研究模型，該模型充分利用了三反