行波管慢波系统的新进展—全金属慢波结构

作为大功率，中等带宽行波管用慢波线，全金属慢波系统具有突出的优越性，尤其适合在毫米波行波管中的应用。本文论述了各种新型全金属慢波结构的发展动态，着重介绍了螺旋槽慢波线的基本理论，提出了在我国开展这一领域研究的必要性。     

慢波结构的纵向谐振特性研究

利用传输线理论分析了单模慢波结构纵向谐振的形成，说明了由于慢波结构与其输入、输出端阻抗不匹配导致纵向谐振的出现；根据有限元方法，通过求解S参数矩阵，研究了过模慢波结构TM0模的纵向谐振特性，获得了其形成时纵向波数与频率的满足条件及场分布特点，给出了纵向谐振发生时场的典型分布及实验上判断其发生的方法，并探讨了它对微波器件中束波相互作用的影响。     

基于高阶叠层型基函数的微波管慢波结构的三维有限元模拟

采用基于二阶叠层基函数的矢量有限元法对微波管慢波电路进行了三维数值模拟,从而准确求出其高频参数.为了提高慢波电路有限元仿真效率,提出了一种方便快速去除慢波电路有限元仿真中伪直流模式的方法,同时利用一种p-型乘法的多重网格预处理隐式重启Arnoldi法快速求解最后的大型广义本征矩阵.在此基础上开发了一个微波管高频电路模拟器的子模块一多重网格本征求解器.通过仿真实际的慢波电路,模拟器的计算精度得到验证,同时显示了其优越的计算性能.     

慢衰减波的频域解释

采用频域传递函数的方法分析了圆盘辐射器的辐射特性,给出了轴线处的近远场电场、磁场和能量传播规律。采用定义了一个能量辐射因子的方法详细分析了时域电磁波的慢衰减原因。通过分析发现,其本质并没有任何异于时谐电磁波的地方,只是因为时域电磁波往往具有较宽的频带特性,其中高频成分的辐射能力要比低频强,从而表现出了所谓的慢衰减特性。通过分析频域的结果,使得时频域分析都能够获得一致的认识。     

环板慢波结构的特性

本文利用场的空间谐波展开和Galerkin法,推导出加载环板结构基模的色散和互作用阻抗公式,计算结果与实验数据相符。研究表明:介质加载能降低相速并展宽毫米波环板行波管的带宽。     

螺旋线慢波结构损耗特性研究

本文采用了与其他作者不同的理论模型和计算方法,对螺旋线慢波结构损耗准确的理论分析,考虑了介质夹持杆,管壳和螺旋线金属电导率对损耗的影响。在ＨＰ８５１０矢量网络分析仪上对两种结构的损耗进行了测量,并对螺旋线与能量耦合器之间的阻抗失配引起的误差进行了修正。理论结果与测量结果有较好的一致性。     

用于行波管螺旋慢波组件的挤压新方法

在螺旋慢波结构行波管制作中，螺旋慢波组件冷挤压是其中工序之一。本文提出了一种用于行波管螺旋慢波组件的挤压新方法并自制了相应的冷挤压设备样机。该设备可以用于以弹压法制作行波管的螺旋慢波结构，能够满足行波管的工艺要求，所制作慢波组件在一致性上有所提高。     

两种新型微波管慢波结构的高频特性仿真研究

慢波结构是微波管重要的部件,它是电子注与高频场相互作用进行能量交换以实现微波振荡或放大的场所。随着对微波管性能越来越高的要求,微波管慢波结构的效率和性能要求也随之提高。文中首先分析了如何求解微波管慢波结构的高频特性,并在此基础上使用了HFSS以及CST MWS等软件对两种新型微波管慢波结构(环杆慢波结构、折叠波导慢波结构)的高频特性(色散特性、耦合阻抗)进行了初步的仿真研究,并通过对结果的分析比较了两个结构的特性。     

采用原子滤光的激光雷达白天探测技术

在已有的双波长高空探测激光雷达的基础上,通过采用钠原子滤光器技术以及配合相应的关键技术,使得其中的钠层荧光通道具有了白天探测能力。由于钠原子滤光器极窄的滤光带宽和极强的带外抑制,使得即使在中午太阳背景光最强的时段,也能以光子计数方式探测到80～110 km高空钠层的微弱回波信号。实验观测结果表明,该技术已具备了对高空钠层的全时段探测能力,从而使利用激光雷达对我国高层大气进行24 h连续探测研究成为可能。     

高频雷达海洋回波谱特性及影响其质量的因素

本文从高频雷达海洋回波说形成机理出发，分别讨论了海态，电离层等对高频雷达海洋回波谱的影响。     

利用频谱分割法实现光纤中四波混频全光波长变换的实验研究

报道了一种新的全光波长变换的方法：利用频谱分割光纤放大器的自发辐射噪声的方法获得连续可调非相干光源，在色散位移光纤中，实现了基于非相干光与相干光之间四波混频机理的全光波长变换。用这种方法实现了对５Ｇｂｉｔ／ｓ归零码光信号的波长变换，最高变换效率为－２４ｄＢ，四波混频光的波长最大变换范围约为３．４ｎｍ。     

会聚高斯光束光轴上的光场强度分布

根据惠更斯一菲涅耳原理，推导出会聚病折光束经圆形孔径衍射后光轴上的场分布及强度分布表达式。讨论了轴上点光强最大值相对会聚高斯光束束腰的偏移量同衍射孔径及高斯光束参数的关系。     

超短脉冲光束传输的时间分辨功率谱

利用小波变换（WT）对超短高斯脉冲光束作时频分析，获得了光脉冲的时间分辨功率谱，给出了在1个脉冲周期内频随时间变化的关系。对光脉冲在自由空间传输的时频谱特性进行了研究，结果表明：在离轴点上，时频谱相对光束中心出现明显的时间延迟，而频谱分布不变。     

非等同两原子与双模光场相互作用的腔场谱

研究了非等同两原子与双模腔场模型的腔场谱,分析了谱结构随原子与腔场相对耦合常数的变化规律。结果发现,相对耦合常数对真空场、弱场、强场谱结构都有不同程度的影响;通过改变一模的光强可以改变另一模腔场谱的频率,也可以改变相对耦合常数同时改变两模腔场谱的频率。     

含Kerr介质腔中耦合双原子系统的腔场谱

研究了含Kerr介质腔中耦合双原子与辐射场相互作用模型的腔场谱,给出了初始时刻原子处于激发态、光场处于光子数态时的计算结果,讨论了Kerr效应对谱结构的影响。结果发现,随Kerr效应增强,各峰频率不断升高;Rabi峰一般为4峰结构,其中2峰强度逐渐减弱直至消失,另2峰在χ/g=0.7附近有唯一极大值点,腔场谱演化为双峰结构,其频差不断增大;当n>0时,只有1峰强度单调升高直至饱和,其余各峰强度均单调减弱直至消失,腔场谱最终演化为高频的单峰结构。     

相变型双光路激光光盘位相延迟器件的设计

相变型双光束光学头系统中，用到两块位相延迟器，即四分之一波片（ＱＷＰ）与二分之一波片（ＨＷＰ），其中ＱＷＰ的性能对系统的影响最大，包括光盘读出信号的信噪比（ＳＮＲ）以及伺服信号的质量。本文分析了常规波片的缺点，重点讨论了倾斜光轴波片的设计方法。     

Kerr效应对非简并双光子Jayness—Cummings模型腔场谱的影响

研究了含Kerr介质两模双光子Jaynes-Cummings模型腔场谱,给出了初始光场为光子数态、相干态和热光场时的计算结果,讨论了Kerr效应对谱结构的影响。发现－模腔场谱的频率可以被另一模初始场强灵敏地控制。     

激光光学系统设计中球差对像方束腰的影响

文章主要针对激光光学系统设计中存在的球差对高斯光束像方束腰半径的影响进行了详细的讨论,并给出了具体关系。同时以曲线的形式分析了当物方束腰的位置和光学系统焦距变化时,由球差引起的像方束腰半径变化量也随之改变。最后通过激光羽烟衰减测试系统中聚光光学系统的设计实例说明了球差对高斯光束像方束腰的影响。