8mm TE01–HE11高功率模式变换器的研究

从弯曲波纹波导中广义耦合波方程出发,进行数值优化迭代,得到在8mm波段,TE01–HE11高功率高效率模式变换器的设计。计算中考虑了金属壁所带来的欧姆损耗,并采用了相位重匹配技术以提高转换效率。给出了一组优化设计尺寸及计算结果。     

8mm TE01–HE11高功率模式变换器的研究

 从弯曲波纹波导中广义耦合波方程出发，进行数值优化迭代，得到在8mm波段，TE₀₁–HE₁₁高功率高效率模式变换器的设计。计算中考虑了金属壁所带来的欧姆损耗，并采用了相位重匹配技术以提高转换效率。给出了一组优化设计尺寸及计算结果。     

8mm高功率过模弯曲圆波导TE01—TM11模式变换

在模式耦合理论的基础上,采用传统的波导轴线常弯曲和改进的波导轴线正弦弯曲方法,对TE01—TM11模式变换器的几何结构进行优化分析,得到了最优几何参量.以波导轴线正弦弯曲结构设计的8mm高功率圆波导TE01—TM11模式变换器的转换效率达到99%,带宽超过32%.同时还研究了蛇形线圆波导TE01—TE11模式变换器 关键词： 圆波导 弯曲波导 模式变换 耦合波方程     

高功率毫米波圆波导TM01—TE11模式变换分析

在数值研究高功率毫米波TM01—TE11光滑弯曲圆波导模式变换的基础上,对弯曲波导的几何结构进行了优化分析。在模式耦合理论的基础上,优化出了比较好的几何结构,并发现了圆波导半径、弯曲圆波导曲率和频率以及频带宽度之间的变化规律。以此数据设计的模式变换器的转换效率可达99%,带宽超过29.8%。     

高功率毫米波圆波导TM01—TE11模式变换分析

 在数值研究高功率毫米波TM₀₁—TE₁₁光滑弯曲圆波导模式变换的基础上，对弯曲波导的几何结构进行了优化分析。在模式耦合理论的基础上，优化出了比较好的几何结构，并发现了圆波导半径、弯曲圆波导曲率和频率以及频带宽度之间的变化规律。以此数据设计的模式变换器的转换效率可达99%，带宽超过29.8%。     

高功率弯波导TE_(01)—TM_(11)模式变换临界角分析

在模式耦合理论的基础上 ,采用传统的波导轴线圆弧弯曲的方法 ,对TE0 1—TM11模式变换器的临界角进行了全面的优化分析。得出在临界角情况下 ,若考虑多模因素 ,则不能使TE0 1—TM11的能量发生全转换 ,而真正的最优化能量全转换角在临界角的附近 ,且转换的效率与弯波导曲率相关。     

高功率弯波导TE01-TM11模式变换临界角分析

在模式耦合理论的基础上，采用传统的波导轴线圆弧弯曲的方法，对TE01－TM11模式变换器的临界角进行了全面的优化分析。得出在临界角情况下，若考虑多模因素，则不能使TE01－TM11的能量发生全转换，而真正的最优化能量全转换角在临界角的附近，且转换的效率与弯波导曲率相关。     

高功率弯波导TE01-TM11模式变换临界角分析

在模式耦合理论的基础上,采用传统的波导轴线圆弧弯曲的方法,对TE01-TM11模式变换器的临界角进行了全面的优化分析。得出在临界角情况下,若考虑多模因素,则不能使TE01-TM11的能量发生全转换,而真正的最优化能量全转换角在临界角的附近,且转换的效率与弯波导曲率相关。     

TE01-TE11模式变换器的迭代设计方法

对模式变换器的迭代设计方法做了改进：给出了合理的迭代步长初始值取值方式;在迭代时只考虑了贡献较大的几条耦合线,而忽略了贡献小的耦合线,从而改善带宽。利用改进的迭代设计方法设计了波导直径与自由空间波长比值为2.765 5的TE01-TE11模式变换器,总长度为600 mm,相对带宽为6%,中心频率转换效率为99.14%,总计算时间为40 s。利用CST软件进行了仿真验证,结果吻合较好。     

TM01-TE11三弯曲圆波导模式转换器

 从理论推导、理论设计和数值模拟3个方面对三弯曲圆波导模式转换器进行分析,得到了TM₀₁-TE₁₁模的功率转换效率解析公式和转换效率达到最高时的取值条件。以中心工作频率为4.25 GHz、波导半径分别为3.0 cm和3.5 cm的两个转换器为例进行了理论计算和数值模拟,模拟结果表明：它们的转换效率分别达到了99.64%和98.62%,高于90%的相对带宽分别达到了9.88%和12.71%。     

THE DESIGNS OF HIGH EFFICIENCY LAUNCHER OF QUASI-OPTICAL MODE CONVERTER FOR HIGH POWER GYROTRONS

A high efficiency launcher of quasi-optical (QO) mode converters for high power gyrotrons have been designed and tested. A helical cut launcher radiates the RF power via its straight cut onto the first phase correcting mirror. The launchers have been optimized for the TE_31.8 mode at 170 GHz and TE_22.6 mode at 110 GHz by numerically optimizing a launcher surface. The helical cut of the launcher has been optimized by taking the taper angle into account. Further more, the amplitude of the surface perturbation have been optimized for improved focusing in order to reduce the diffraction losses at the helical cut. Low power measurement shows a good agreement with the design. High efficiency characteristics of the design have also been calculated on the assumption of frequency downshift due to the thermal expansion of the cavity and stepwise frequency tuning by changing the operating mode. Besides, the possibility of high efficiency launcher for higher mode is discussed, and these results give the prospect to high efficiency long pulse gyrotrons.     

小功率He——Ne激光管模式的研究

本文通过对三只激光管模式的测定,阐述共焦球面扫描干涉仪的基本原理,对获得的实验数据进行计算研究,分析得出三个激光管中三号激光器综合质量最好。     

高功率微波场磁光传感技术研究

 本文介绍一种利用磁光晶体记录特性进行高功率微波场矢量测量的传感技术。对返波管振荡器微波场的多点阵列测试表明,该传感系统对被测场无影响,抗干扰能力强,空间分辨率为0.001m,可测出场的主要模式成份TM₀₁、TE₀₁和TE₁₁,以及各成份的场强和功率,对总功率的估算值与喇叭耦合测量结果有较好的一致性。     

A STUDY OF HIGH POWER MICROWAVE AIR BREAKDOWN

This paper presents the results of research on microwave breakdown in air, it includes the experimental study and the theoretical analysis. The experimental study has been done in a waveguide with a frequency of 9.37GHz, the peak power up to 200kW, pulse width from 0.3 to 2.0μs. The repetition rate of microwave source is from single pulse to 970 pulse per second. The process of the breakdown of repetition pulse has also been recorded for a burst of ten pulses. A theoretical model for breakdown threshold is presented also. The theoretical are in good agreement with the experimental ones.     

同轴TEM-矩形TE10模式变换器的优化设计

用ＨＦＳＳ软件和网络理论对Ｓ波段同轴ＴＥＭ－矩形ＴＥ１０模式变换器进行了优化设计。同轴波导工作于过模状态,可同时传输ＴＥＭ、ＴＥ１１、ＴＥ２１模。模式变换器可应用于高功率微波的能量提取系统,优化设计方法可用于通过短路活塞来实现调配的同轴－矩表、圆波导－矩形的模式变换器。     

高强度激光薄膜的研制

 为提高激光薄膜的抗激光强度,实验研究了薄膜新材料、镀膜基体的表面粗糙度和洁净度,薄膜中的杂质污染,镀膜后的热处理,以及小光斑扫描激光预处理对薄膜的损耗和抗激光强度的影响。     

高功率CW锁模Nd:YAG激光器动力学特性研究

本文对具有热效应的锁模激光器的动力学特性进行了研究。采用内腔声光振幅调制器对CW Nd:YAG激光器进行锁模,在泵浦功率为3.5千瓦时,获得了平均功率达10W的锁模激光输出,其脉冲幅值稳定度优于4%。     

高功率宽频带激光的高效谐波转换及其新进展

介绍了高功率宽带激光谐波转换的意义、理论处理和高效转换方式，在讨论和分析已有的光谱角色散和晶体级联方式的特点和局限性的基础上，提出可能的改善途径及其应用前景，并提出和研究了适用于小口径多路高功率激光系统的新型ＬＢＯ晶体方式。