摘要：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%。

摘要：研究并设计了一种针对95 GHZ TE_(6.2)模回旋振荡管的高效率准光模式变换器。该模式变换器由一个Denisov型开口辐射器和四级反射镜面构成。首先详细介绍了开口辐射器和反射镜面的设计方法,再利用耦合模理论、矢量绕射理论分析了其工作过程,最后结合具体参数编写了模拟仿真程序对设计结果进行模拟,并采用相位校正算法对镜面形状进行优化。仿真结果表明,该模式变换器拥有较好的转换效率和高于94%的模式纯度。

摘要：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%。

摘要：针对迭代算法在设计准光模式变换器镜面系统时由于镜面的不光顺所造成的加工精度不高、相位补偿误差等问题,提出一种基于NURBS曲面算法的光顺镜面设计方法。运用此方法为70GHz,TE6,2-TEM00准光模式变换器设计了镜面系统。实验验证和数值计算结果表明,采用该算法所设计的镜面系统不仅表面光顺,且具有良好的传输性能。

摘要：采用几何光学模型研究并设计了一个由Vlasov矩形开口辐射器和两级曲面反射器组成的太赫兹回旋管准光模式变换器。利用几何光学理论对Vlasov型准光模式变换器进行了初步设计,采用矢量绕射理论对准光模式变换器进行了详细的分析并编写相应程序,最后结合具体设计参数,得到工作模式在模式变换器中的变换过程。模拟结果表明,太赫兹回旋管中的TE06模式在输出窗处被转换为能量集中的准Gauss波束,其效率为89.0%。

摘要：设计和测试了内嵌准光系统的94 GH z回旋管,该系统主要用于研究毫米波辐射的非致命生物效应。为了减少大功率高频下的回旋管壁面加热问题,选择TE+6,2模式作为工作模式。对于高阶模式,存在更多相邻模式,因此模式竞争会影响实验的稳定性和有效的可操作性。渐变腔已被设计为抑制单个腔中的模式竞争。另外,具有低衍射准光模式变换器的功率转换效率为98.54%。实验结果表明,回旋管输出功率为50.9 kW,效率为34.3%。对于非致死的生物效应研究,整体设计方案达到了预期的效果。

摘要：应用几何光学理论分析了模式在圆柱波导中的传播,利用耦合波理论分析了各个模式在波纹波导中相互转化以及稳定时的相对功率,设计了170 GHz,模式为TE22,6的毫米波通过波纹波导将其一部分能量转换到其它8个卫星模式上,通过编写程序并进行大量优化得出了耦合出的模式和稳定时的相对功率大小,并使它们各个模式场分布在辐射器螺旋切口上叠加成准高斯波束,设计出辐射器的长度少于150 mm,得到准高斯波束在辐射器螺旋切口上叠加的等势图,实现了直接利用这些准高斯波束的目的。

摘要：根据几何光学和耦合波理论研究高功率回旋振荡管高阶模式在微扰圆波导中的准光传输特性,并编制出带有微扰结构辐射器准光模式变换系统的仿真程序,给出140 GHz回旋振荡管Denisov辐射器的设计方法及结果,分析其内部激励起的各模式的功率分布曲线和波导壁上的电流密度分布,得到扰动长度为60 mm,总长度为136.5 mm的Denisov辐射器结构,输出功率转换效率为99.1%,可满足140 GHz整管参数设计要求。并利用Feko软件对数值计算结果的可行性进行了有效验证,从而为热核聚变用回旋振荡管的研制打下技术基础。