利用特殊三反射鏡準光學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，采用準光學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的互作用效率比較低，同時其衍射光柵的機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光系統(tǒng)，提出采用環(huán)狀電子注激勵軸對稱三反射鏡、衍射光柵系統(tǒng)產(chǎn)生太赫茲輻射的特殊三反射鏡準光學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；三反射鏡準光腔具有特殊的場分布和可靠而簡易

2、的能量輸出系統(tǒng)，采用三反射鏡準光腔能增加電子注與高頻場互作用的范圍，提高輸出效率。 論文對衍射光柵及三反射鏡準光腔進行了相關理論分析及計算機模擬，在此基礎上提出了利用特殊三反射鏡準光學諧振腔的繞射輻射振蕩器研究模型，并對軸對稱的三反射鏡準光系統(tǒng)進行了“熱”腔的計算機模擬，研究表明三反射鏡準光系統(tǒng)可以將某光柵表面波的二次諧波進行諧振放大及輸出。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)對色散特性的影響；采用理論分析及粒子模擬結合的方法對矩形光柵的相干輻射進行了研究，研究表明：當諧波頻率與某角度的斯密斯一帕塞爾輻射頻率相同時，在該角度附近區(qū)域形成相干輻射。 2)對電子束與波的互作用理論進行了分析；根據(jù)三反射鏡準光腔的選頻機制及反饋作用，采用計算機模擬驗證三反射鏡準光腔對表面波的二次諧波進行諧振放大的可行性。 3)提出了軸對稱旋轉(zhuǎn)三反射鏡準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