隨著對太赫茲領(lǐng)域研究的更加深入,太赫茲諸多獨特優(yōu)點也逐漸被發(fā)現(xiàn),而如何可靠地產(chǎn)生太赫茲輻射是目前太赫茲科學發(fā)展與應用所面臨的亟待解決的問題。如今,微納周期結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)取得了長足的發(fā)展,利用電子激勵微納周期結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的輻射可覆蓋整個太赫茲波段,因此結(jié)合微納周期結(jié)構(gòu)與真空電子學理論來研究太赫茲輻射源是目前極具前景的方向。本文利用勻速運動的自由電子激勵微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)生Smith-Purcell（SP）輻射,系統(tǒng)研究了產(chǎn)生高功率、高效率太赫茲輻射的物理機制,主要從以下幾個方面探索了微納結(jié)構(gòu)的太赫茲輻射:1、從勻速運動電子掠過反射式光柵結(jié)構(gòu)著手,根據(jù)周期系統(tǒng)各個區(qū)間里電磁場的形式,結(jié)合邊界條件求解色散方程,確定輻射場的解析式,得到電子激勵反射式微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的SP輻射,SP輻射的能量及頻率主要由電子束能量以及光柵周期決定。同時解析了透射光柵結(jié)構(gòu)的輻射場,比較研究了這兩種光柵結(jié)構(gòu)的輻射效率以及占空比、深度對輻射的影響。2、當勻速運動電子掠過金屬微納結(jié)構(gòu)時,為了便于邊界處的分析,可以將邊界等價為電子在以光柵邊界為對稱面形成的一個等量正電荷。因此可將電子與鏡像電荷視為一對振蕩的偶極子,其振蕩頻率主要由電子速... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 太赫茲波概述
        1.1.1 太赫茲技術(shù)的應用
        1.1.2 國內(nèi)外太赫茲技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢
    1.2 太赫茲輻射源及其發(fā)展
    1.3 論文選題依據(jù)與研究內(nèi)容
第二章 二維光柵結(jié)構(gòu)的衍射輻射
    2.1 光柵結(jié)構(gòu)下的偶極子振蕩
    2.2 反射式光柵結(jié)構(gòu)
        2.2.1 反射式光柵的色散分析
        2.2.2 反射式光柵的輻射分析
        2.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對輻射場的影響
    2.3 透射光柵結(jié)構(gòu)
        2.3.1 透射光柵的輻射分析
        2.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對輻射場的影響
    2.4 總結(jié)
第三章 高能電子束激勵太赫茲輻射
    3.1 Smith-Purcell輻射
    3.2 理論分析
        3.2.1 消逝波模型
        3.2.2 表面電流模型
    3.3 兩類模型結(jié)構(gòu)的比較分析
        3.3.1 數(shù)值計算
        3.3.2 仿真研究
    3.4 1GeV電子束的輻射
    3.5 小結(jié)
第四章 增強太赫茲輻射的孔陣列結(jié)構(gòu)
    4.1 復鏡像電荷理論分析
    4.2 孔陣列結(jié)構(gòu)的SP輻射
    4.3 孔陣列結(jié)構(gòu)對SP輻射的增強作用
    4.4 孔的截止頻率分析
    4.5 小結(jié)
第五章 光子晶體的Smith-Purcell輻射
    5.1 光子晶體的能帶分析
        5.1.1 光子晶體能帶結(jié)構(gòu)
        5.1.2 柱光子晶體能帶分析
        5.1.3 柱光子晶體仿真
    5.2 金屬類光子晶體結(jié)構(gòu)
        5.2.1 金屬類光子晶體的色散分析
        5.2.2 光子晶體的輻射分析
    5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對輻射的影響
    5.4 光子晶體禁帶分析
    5.5 小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]電子平行金屬表面運動激勵表面等離子體波研究[J]. 張平,張雅鑫,周俊,劉盛綱.  電子科技大學學報. 2013(02)
[2]太赫茲科學技術(shù)及其應用的新發(fā)展[J]. 劉盛綱,鐘任斌.  電子科技大學學報. 2009(05)
[3]太赫茲科學技術(shù)的新發(fā)展[J]. 劉盛綱.  中國基礎(chǔ)科學. 2006(01)
[4]太赫茲技術(shù)及其應用研究的進展[J]. 胡永生,陳錢.  紅外. 2006(01)
[5]太赫茲波（TeraHertz）科學與技術(shù)[J]. 賈剛,汪力,張希成.  中國科學基金. 2002(04)
[6]矩形導體系統(tǒng)中點電荷的復鏡像研究[J]. 崔鐵軍,陳軍,梁昌洪.  電子學報. 1994(12)

碩士論文
[1]0.26 THz光子晶體回旋振蕩器的研究[D]. 王誠海.電子科技大學 2019



本文編號：3173401