利用周期结构电磁止带特性的小型化高功率太赫兹振荡器
Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology（2023）
Abstract
高性能实用化辐射源是太赫兹应用的关键器件,利用周期结构电磁色散中的止带区域具有耦合阻抗高的特点,电子注和电磁波能够高效互作用,可以实现大功率太赫兹振荡器.带边振荡器(BO)相比于传统的返波振荡器(BWO),可以实现大功率输出,在W波段能达到百瓦量级,太赫兹波段能达到瓦级;采用周期永磁聚焦系统,可以实现小体积轻质量;慢波结构尺寸短,结构简单;成本低,具有批量生产能力.本文提出可构建3π止带的交错子周期折叠波导慢波结构(FWG SWS)和双频双模双向带边振荡器工作机理,采用皮尔斯双阳极电子枪、周期永磁聚焦系统、金刚石输能窗以及高效率收集极,设计和研发了频率在100 GHz以上的几种带边振荡器,实现了100 GHz频段140 W的功率输出,120 GHz频段实现了30 W的功率输出,在300 GHz实现了1 W以上的功率输出.
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periodic structure,dispersion characteristics,terahertz,Band-edge Oscillators,vacuum electron devices
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