导读:本文包含了准光模式变换器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:变换器,模式,辐射器,相位,矢量,镜面,波束。
准光模式变换器论文文献综述
张宁[1]（2019）在《太赫兹准光模式变换器的研究》一文中研究指出电磁波谱中,太赫兹(THz)频段的资源尚未得到充分的开发。回旋管作为一种快波器件,能够在太赫兹波段产生连续且稳定的太赫兹波,其工作原理为电子束在磁场和电场共同作用后辐射出电磁波。回旋管的出现解决了太赫兹频段缺少稳定辐射源的问题,促进人们对该频段的研究和应用。伴随着微波频率和微波功率的逐步提高,回旋管的工作模式逐渐由低阶轴对称模式转变为高阶旋转极化模式,该模式不利于远距离传输,因此需要内置准光模式变换器来实现波束的转变,将高阶极化模式转变为接近于理想的高斯分布。准光模式变换器主要分为两部分,即不规则开口的辐射器和调整波束的反射镜面。辐射器又分为波导壁光滑的Vlasov型和波导壁有微小形变的Denisov型。Denisov型辐射器波导壁的微扰结构使得工作模式耦合出八个卫星模式,加上工作模式这九个模式按着一定的功率比例在辐射器的切口处迭加,产生准高斯波束,相较于Vlasov型,能够较好地优化镜面设计和提高模式变换器的转换效率。本论文的主要工作如下:1、从麦克斯韦方程组出发,推导了圆波导中横电波的场方程,并且对圆柱波导中射线的传播做了几何描述,明确了如何进行辐射器切口的方式。借助升余弦函数近似二维高斯分布和耦合波理论,推导出了能迭加成近高斯分布的波导模式和它们之间的相对功率分布情况,得出了圆柱波导微扰结构的表达方式。2、基于几何光学理论,设计了两面反射镜面的结构,获得了准椭圆柱面镜和抛物面反射镜在全局坐标系下的坐标参数;利用矢量绕射理论,获得了镜面和输出窗上的场分布。3、设计了半径为5 mm,0.5 THz-TE_(85)模式Vlasov型准光模式变换器,根据计算结果在FEKO仿真软件中建模验证,Matlab中的数值结果跟FEKO中的仿真结果基本符合。然后着重设计了半径为3.8 mm,0.5 THz-TE_(85)模式的Denisov型准光模式变换器,对扰动结构进行了优化,最后基于一种各模式相对功率占比最接近理想情况的扰动结构设计了辐射器。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
王维,宋韬,刘頔威,刘盛纲[2]（2018）在《0.42 THz-TE_(17,4)回旋管高效准光模式变换器（英文）》一文中研究指出针对0.42THz-TE_(17,4)模式回旋管研究了一种高效率准光模式变换器。该模式变换器由Densiov型辐射器、准椭圆镜和两个相位校正镜组成。采用了耦合波理论分析波导辐射器的工作机理,矢量绕射理论计算开口辐射器和反射镜面上的场分布,并运用KSA算法和相位解缠绕技术对相位校正镜面进行优化设计。通过编程计算得到的数值计算结果与软件模拟结果高度一致。结果表明从Denisov型辐射器辐出射的能量经过镜面系统聚焦校正之后,在输出窗处转化为标量和矢量高斯成分分别高于99.1%和97.3%的束斑,其能量转换效率高于97.4%。(本文来源于《电子科技大学学报》期刊2018年06期）
赵国慧,薛谦忠,王勇,王虎,耿志辉[3]（2018）在《W波段回旋管准光模式变换器的研究》一文中研究指出该文对W波段TE_(62)模回旋管准光模式变换器的辐射器和镜面系统进行了设计与实验验证。基于耦合模理论,采用两级微扰对辐射器进行了设计,获得了圆波导内壁上的类高斯束斑的场分布;基于惠更斯原理的矢量衍射积分理论,对准光模式变换器的镜面系统进行了优化设计,模拟与计算结果表明准光模式变换器的模式变换效率为92.3%。最后,通过热测实验,验证了输出模式为W波段类高斯模式。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2018年07期）
边慧琦,杜朝海,潘石,刘濮鲲[4]（2018）在《太赫兹多模式宽带准光模式变换器的设计分析》一文中研究指出本文研究了一种可以工作在多个模式下,并且每个模式均具有一定范围的可连续调谐带宽的准光模式变换器。理论分析及仿真结果表明,该准光模式变换器在TE11,2模351–361GHz带宽,TE12,2模375–385 GHz带宽,TE13,2模398–410 GHz带宽内均可工作。并且在输出窗处,在所有工作模式的连续可调带宽内,模式转换效率及矢量高斯纯度和标量高斯纯度均分别高于80.0%,93.1%和87.0%。该准光模式变换器可用于多模式频率可调回旋管,解决了现有准光模式变换器不能同时工作在多个宽频带模式下的问题。(本文来源于《2018年全国微波毫米波会议论文集(下册)》期刊2018-05-06）
赵国慧,薛谦忠,王勇,耿志辉,张珊[5]（2017）在《118GHz高功率回旋管准光模式变换器的设计》一文中研究指出本文设计了一种应用于高功率回旋管中的准光模式变换器。该模式变换器的工作频率为118GHz,工作模式为TE22,6模。通过编写程序对螺旋波纹波导辐射器进行了参数优化与数值仿真计算,获得了辐射器辐射口径上的标量模式纯度和矢量模式纯度分别为97.8%和95.6%;对准光模式变换器镜面系统进行了设计,给出了镜面系统的参数,输出窗处的高斯模式纯度达到了95.08%;整个准光模式变换器的模式变换效率为89.51%,功率传输效率为94.96%。(本文来源于《微波学报》期刊2017年S1期）
王维[6]（2017）在《高功率太赫兹回旋管准光模式变换器的研究》一文中研究指出太赫兹(THz)科学技术是当前最受关注的国际学术前沿领域之一,为各国优争相抢占的科技制高点,它的发展对提高国家科技实力、促进国民经济发展、维护国土安全和社会安定都具有前瞻性、战略性和全局性的重大意义。近年来,THz回旋管作为THz频段高功率辐射源受到了广泛关注,它解决了THz科学技术的发展和应用受制于缺乏稳定高效高功率THz辐射源的问题。回旋管是一种典型的相对论电子学快波器件,它产生高功率THz波的原理是电子注在纵向磁场中回旋与高频角向电场互相作用后产生受激辐射,又称为电子回旋脉塞。在各国的努力下,回旋管朝着更高输出功率和频率的方向发展,它的工作模式通常要选用高阶模式以增加谐振腔的功率容量、减少欧姆损耗。这种高阶模式不利于THz波的远距离传输和应用,需要采用模式变换器将这些高阶波导模式转换成更利于传输的低阶波导模式或者是高斯波束。由于传统的波导模式变换器尺寸大不利于紧凑设计而且模式变换过程中模式竞争和损耗严重。而具有结构简单、设计紧凑和方便应用等优点的准光模式变换器现在已被广泛使用,所以研究用于高功率THz回旋管的准光模式变换器具有非常重要的意义。本文首先对应用于0.42THz-TE26模式和0.42THz-TE_(17,4)模式回旋管的准光模式变换器进行了理论和实验研究,然后设计了能够提高输出光斑质量的两级相位校正镜面,最后针对应用于双频工作同轴双电子注回旋管准光模式变换器进行了理论分析,并提出了运用基于频率选择表面(FSS)的空间滤波器能够实现输出功率双频分离的方法。具体的研究内容如下:1.从基本麦克斯韦方程组出发,基于导波场理论和几何光学近似,描述了回旋管工作模式在圆柱波导中的传输过程;结合矢量绕射理论和迭代方法,分析了应用于0.42THz-TE26模式回旋管准光模式变换器中Vlasov型辐射器场结构,数值计算结果与叁维电磁场全波仿真软件—FEKO的模拟结果吻合良好。2.基于传输线理论和阻抗微扰理论,推导出考虑返波作用的耦合波方程,并分析了应用于0.42THz-TE_(17,4)模式回旋管准光模式变换器中Denisov型辐射器扰动段电磁波耦合情况及辐射器场结构,且数值计算结果与FEKO模拟结吻合良好。3.运用几何光学理论,推导了满足汇聚要求的准椭圆镜和抛物镜面在全局坐标系下镜面方程;基于矢量绕射理论,计算了各个规则镜面及输出窗处的场分布并与FEKO模拟结果进行对比验证;结合KSA算法和矢量绕射理论,设计出了能很大程度提高输出光斑质量的两级相位校正镜,且数值计算结果与FEKO模拟结吻合良好。4.对应用于0.42THz-TE26模式和0.42THz-TE_(17,4)模式回旋管的准光模式变换器进行了实验研究,其中辐射器分别为Vlasov型和Denisov型,实验测试所得结果与理论预测值吻合良好。5.首先介绍了双频工作同轴双电子注回旋管工作原理以及相应的模拟结果,并进行了相关实验测试,实验结果表明,基波和二次谐波同时工作的状态得到验证;然后针对双频工作同轴双电子注回旋振荡管同时输出的两个模式,分析了运用同一阶梯型准光模式变换器的模式转换情况;最后提出了运用基于频率选择表面空间滤波器能够实现输出功率双频分离的方法,运用THz时域光谱仪(TDS)对加工出的样品进行初步测试,并给出了透射系数的测量结果。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-12）
高诗奇[7]（2017）在《回旋管准光模式变换器的研究及优化》一文中研究指出上世纪50年代,高功率微波逐渐成为热点话题。高功率微波系统主要由以下几个部分构成:高功率微波源、模式变换和传输、发射和接收系统。并且涵盖了众多领域:等离子体回旋共振加热、高分辨率雷达、定向能武器等等,已经有很多学者做过大量研究。高功率微波源之于整个高功率微波系统相当于心脏之与整个人体,尤为关键重要,它的性能优良与否直接决定着整个系统的性能。随着ITER计划的深入展开,高功率微波源被提出更高的要求。回旋管因为在高功率微波源领域里所展现出的优良特性,受到了越来越多的重视。由于传统的模式变换器很难应用在工作模式为高阶模的回旋管中,基于几何光学和耦合波理论的准光模式变换器的研究就显得十分必要。本文对研究高功率回旋管准光模式变换器所需要的理论进行了推导,基于几何光学和模式耦合的理论,分析辐射器内的波束传播特性。通过对比Vlasov辐射器和Denisov辐射器的工作特性,结果表明Denisov辐射器更适合高功率回旋管中的模式变换器。然后对模式转换器的聚焦镜面系统、矢量衍射理论和相位校准算法做了相关分析。接着本文结合自主编写的Matlab数值计算程序和FEKO电磁仿真软件设计了一款采用Denisov辐射器的准光模式变换器,它所采用的工作频率为工程上常用的140GHz,工作模式为高阶边廊模TE22,6模式。通过Matlab数值计算与FEKO电磁仿真软件的对比,一致的结果表明理论分析和数值计算是准确的。同时在相位校准过程中采用KSA算法。对输出窗处的场分布进行分析,并与我们理想的准高斯分布进行比照,得到相关参数特性,并对结果进行了分析。本文主要内容:1、对高功率微波技术进行了简单介绍,并且着重叙述准光模式变换器在高功率回旋管中的应用。2、通过仿真建模比较了 Vlasov辐射器和Denisov辐射器的相关特性及差异,并运用耦合波理论以及几何光学原理解释两者差异。3、介绍了后续镜面的构造过程,并依据几何光学理论分析对波束进行校正调整的过程。分析KSA算法,阐述后续镜面的设计过程。4、给出Denisov辐射器的数值计算结果和FEKO验证结果。并对最后结果进行分析。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-03-15）
李志良,冯进军,刘本田,张杨,田伯阳[8]（2016）在《95GHz回旋管TE_(03)模式准光模式变换器研究》一文中研究指出准光模式变换器是回旋振荡管的关键部件,不同于传统的纵向输出波导模式变换器,准光模式变换器具有可实现波束横向输出,且输出准高斯波束便于传输利用,同时可采用降压收集来提高整管效率。本文基于几何光学及矢量绕射理论,分析设计了一个由Vlasov辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器组成的95GHz TE_(0,3)模式准光模式变换器系统,计算了各镜面和输出窗上的电场强度分布,该系统的转换效率是84.6%,输出波束的矢量相关系数大于83%。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（下）》期刊2016-08-23）
田伯阳,刘本田,李志良,冯进军,闫铁昌[9]（2016）在《140GHz TE_(22,6) Vlasov准光模式变换器的设计仿真》一文中研究指出用于ITER项目等离子体加热的兆瓦级回旋管振荡管,准光模式变换器是回旋管的关键部件。不同于传统的波导模式变换器,准光模式变换器具有诸多优势。避免反射波干扰互作用段、实现了横向输出高斯波束便于传输利用,可采用降压收集提高整管效率。基于几何光学理论,分析设计了140GHz TE_(22,6) Vlasov准光模式变换器的辐射器和镜面系统,计算分析了各镜面和输出窗的场分布,该系统的转换效率是77.4%,输出波束的高斯纯度为81.6%。(本文来源于《真空电子技术》期刊2016年03期）
王斌,刘云龙,王虎,何红,陈静[10]（2016）在《高阶不对称体模回旋管Denisov型准光模式变换器（英文）》一文中研究指出详细研究了Denisov型准光模式变换器的原理和设计方法。应用几何光学理论对Denisov型开口辐射器的工作过程进行了分析,并给出了基于耦合模理论的辐射器不规则扰动段的设计方法。开发了基于耦合模理论、矢量衍射积分和物理光学法的仿真程序GQOMC-D,并将该程序的计算结果与文献报道结果进行了对比验证。利用该程序设计了一种110GHz TE22,6模回旋振荡管准光模式变换器,仿真结果显示在输出窗上得到了场型较好的高斯波束,其模式纯度为98.4%,模式变换器的能量转换效率为94.7%。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2016年07期）
准光模式变换器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对0.42THz-TE_(17,4)模式回旋管研究了一种高效率准光模式变换器。该模式变换器由Densiov型辐射器、准椭圆镜和两个相位校正镜组成。采用了耦合波理论分析波导辐射器的工作机理,矢量绕射理论计算开口辐射器和反射镜面上的场分布,并运用KSA算法和相位解缠绕技术对相位校正镜面进行优化设计。通过编程计算得到的数值计算结果与软件模拟结果高度一致。结果表明从Denisov型辐射器辐出射的能量经过镜面系统聚焦校正之后,在输出窗处转化为标量和矢量高斯成分分别高于99.1%和97.3%的束斑,其能量转换效率高于97.4%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
准光模式变换器论文参考文献
[1].张宁.太赫兹准光模式变换器的研究[D].电子科技大学.2019
[2].王维,宋韬,刘頔威,刘盛纲.0.42THz-TE_(17,4)回旋管高效准光模式变换器（英文）[J].电子科技大学学报.2018
[3].赵国慧,薛谦忠,王勇,王虎,耿志辉.W波段回旋管准光模式变换器的研究[J].电子与信息学报.2018
[4].边慧琦,杜朝海,潘石,刘濮鲲.太赫兹多模式宽带准光模式变换器的设计分析[C].2018年全国微波毫米波会议论文集(下册).2018
[5].赵国慧,薛谦忠,王勇,耿志辉,张珊.118GHz高功率回旋管准光模式变换器的设计[J].微波学报.2017
[6].王维.高功率太赫兹回旋管准光模式变换器的研究[D].电子科技大学.2017
[7].高诗奇.回旋管准光模式变换器的研究及优化[D].电子科技大学.2017
[8].李志良,冯进军,刘本田,张杨,田伯阳.95GHz回旋管TE_(03)模式准光模式变换器研究[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（下）.2016
[9].田伯阳,刘本田,李志良,冯进军,闫铁昌.140GHzTE_(22,6)Vlasov准光模式变换器的设计仿真[J].真空电子技术.2016
[10].王斌,刘云龙,王虎,何红,陈静.高阶不对称体模回旋管Denisov型准光模式变换器（英文）[J].强激光与粒子束.2016
论文知识图
