乐山师范学院 数学与信息科学学院, 四川 乐山 614000
运用矢量有限元方法对脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的主模截止波长和单模带宽特性进行了计算和分析, 四种波导分别为脊位于窄边的加载介质双脊矩形波导、加载介质双脊梯形波导、加载介质双脊V形波导以及加载介质双脊椭圆形波导。计算结果表明, 脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的两种传输特性总体相似, 和脊位于宽边相比, 脊位于窄边的主模归一化截止波长和单模带宽总体小很多, 且脊位于宽边时的特性变化趋势比脊位于窄边时剧烈。这些计算结果将有助于微波器件及微波系统的设计。
脊位于窄边 介质加载 主模截止波长 单模带宽 矢量有限元法 ridge in narrow wall dielectric-loaded cutoff wavelength of the dominant mode the single-mode bandwidth edge-based finite element method
乐山师范学院数学与信息科学学院, 四川 乐山 614000
利用矢量有限元法,研究了加载右手材料和左手材料的对脊重叠鳍线的传输特性,重点讨论了金属鳍的厚度对其特性的影响,同时研究了材料对主模截止波长、单模带宽、主模和第一高阶模场结构及色散特性的影响。结果表明,加载左手材料时,主模截止波长几乎都比加载右手材料时小,主模截止波长和单模带宽随加载区域的扩大呈相反的变化趋势,主模场线和第一高阶模场线在加载区域的分布形状完全相反,色散特性相似。这些数值计算结果有助于新型微波和毫米波器件的设计。
集成光学 对脊重叠鳍线 右左手材料 矢量有限元法 主模截止波长 单模带宽 场结构 色散特性 激光与光电子学进展
2019, 56(9): 091301
兰州交通大学 电子与信息工程学院，兰州 730070
为了满足微波传输系统性能的某些需求，各种结构形状的新型波导应运而生。采用有限差分法，利用MATLAB计算了脊槽波导中脊和槽的几何尺寸在中间位置连续变化时的主模截止波长，并对计算结果进行了对比分析，得出了主模截止波长随着脊的高度、宽度、槽的宽度等变化而变化的一些相关结论,为设计脊波导器件提供了参数。
脊波导 主模 截止波长 有限差分法 ridge waveguide dominant mode cutoff wavelength finite difference method
1 兰州交通大学 教育部光电技术与智能控制重点实验室,兰州 730070
2 兰州交通大学 电子与信息工程学院,兰州 730070
3 平顶山学院 软件学院,平顶山 467000
为了寻找最佳传输特性的对称双脊波导结构,提出了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导,采用有限元的方法,研究了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导对传输特性的影响。计算了脊尺寸变化时的截止波长和单模带宽,给出了主模场结构图以及变形对截止波长和单模带宽影响的相应的关系曲线,并分析了传输特性随对称脊波导结构尺寸的变化情况。该研究结果对变形双脊波导的应用和研究提供了参考,并为脊波导器件的小型化提供了指导。
光电子学 传输特性 有限元法 截止波长 单模带宽 主模场结构 optoelectronics transmission characteristics finite element method cutoff wavelength single-mode bandwidth dominant field chart
1 平顶山学院 软件学院, 河南 平顶山467000
2 教育部光电技术与智能控制重点实验室, 甘肃 兰州730070
3 平顶山学院 人事处, 河南 平顶山467000
文章采用有限元法研究了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导对传输特性的影响。计算了脊的尺寸变化时的截止波长和单模带宽, 给出了主模场结构图以及变形对截止波长和单模带宽影响的关系曲线, 并分析了传输特性随对称脊波导结构尺寸变化的情况。通过这些研究, 能够为变形双脊波导的应用和研究提供有价值的参考。
有限元法 截止波长 单模带宽 主模场结构 finite element method cutoff wavelength single-mode bandwidth dominant mode field pattern
兰州交通大学 光电技术与智能控制教育部重点实验室，兰州 730070
为了研究脊槽波导主模截止特性，采用亥姆霍兹方程的有限差分格式，计算在窄边与宽边比为0．45、槽的高度与窄边比为0．4的条件下，脊槽波导中脊和槽的几何尺寸在中间位置连续变化时的归一化截止波长。并且计算了当脊宽为0、脊槽间距为窄边长度加槽高度，即脊槽波导的脊消失，成为单槽波导的归一化截止波长。并将计算结果与单槽波导和单脊波导的进行对比。结果表明，脊槽波导的截止特性较单脊波导和单槽波导更加良好。
波导光学与集成光学 截止特性 有限差分法 主模 亥姆霍兹方程 integrated optics and waveguide optics cutoff characteristic finite-difference dominant mode Helmholz equation
国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南,长沙,410073
在SPARK-04强流相对论电子束加速器上,对轴向反馈式虚阴极振荡器进行了实验研究,并采用远场测量方法对其激励的高功率微波辐射进行了测量,测得了微波辐射主模及辐射功率.结果表明:微波辐射主模为TM01模,辐射功率大于500 MW,微波转换效率大于3%,辐射频率约3.6 GHz,微波脉宽大于20 ns.同时,采用单反射面Vlasov天线,实现了该器件所激励高功率微波的定向传输.
主模 定向传输 虚阴极振荡器 远场测量 Main mode Directed propagation Vircator Far-field measurement
