带有扼流槽结构的共形波导缝隙阵列天线研究

设计了一款与圆柱面共形的宽边纵缝波导缝隙阵列天线,波导间采用扼流槽结构设计,抑制了表面波的影响、提高了天线增益。仿真结果表明:优化后的扼流槽结构可使共形阵列天线中间波导的互耦系数减小4.4 dB,两侧波导间的互耦系数减小3.6 dB;扼流槽结构参与了阵列天线微波辐射,提高了阵列天线的方向性;阵列天线的增益达23.3 dB,口径辐射效率达67.5%。实验结果表明,共形波导缝隙阵列天线实测增益达22.1 dB(含功分网络损耗1.1 dB),实测天线口径辐射效率达66.0%,功率容量达1.1 GW。实验结果与仿真结果基本吻合。

铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器及上转换性质

研究了采用离子交换和电场辅助退火法制作的铒镱共掺磷酸盐波导放大器的增益特性,测量了Er2O3,Yb2O3掺杂浓度分别为2·2wt%和4·7wt%,长度为1·2cm的器件增益,在130mW,976nm泵浦光泵浦下,输入信号光功率小于1mW时,在1535nm处得到8·5dB的小信号相对增益;当泵浦功率为30mW时,可观测到绿色的上转换辐射光,发光强度随泵浦功率增加而增大;通过单色仪和光电倍增管接收此光,确定是铒粒子由2H11/2和4S3/2能级分别跃迁至基态的上转换辐射光.

共焦波导结构回旋行波管的设计与仿真

针对0.14THz大气窗口,利用CST微波工作室和3维粒子模拟软件,对共焦波导结构的太赫兹回旋行波管进行了冷腔色散和注波互作用的模拟研究。以TE06模式作为互作用工作模式,在电压为35kV、电流为2A、横纵速度比为0.85的电子束参数下,当输入信号为1W时,得到最高2kW的微波功率输出,3dB带宽为3.5GHz,增益为30dB。

140 GHz共焦波导结构回旋行波管放大器

为减少太赫兹回旋器件模式密度和降低模式竞争问题,利用具有模式选择特点的共焦波导结构作为140GHz回旋行波管(Gyro-TWT)的高频互作用系统。在理论分析基础上,建立注波互作用计算模型并对其进行数值计算;通过对共焦波导高频场分布、衍射损耗、耦合系数以及注波互作用效率等输出参量的分析,选择HE06作为工作模式,确定了140GHz Gyro-TWT放大器的基本结构和工作参数,并利用注波互作用非线性理论进行分析。模拟结果表明:在注电压为35 kV,注电流2 A,速度比为0.75时,该高频结构在140GHz频点获得12 kW峰值输出功率,17.1%电子效率和38 dB饱和增益,3 dB带宽达到6GHz。

共形波导场近似解及缝隙天线

把矩形波导一个宽面外突成均匀曲面构成的新波导统称为共形波导．利用金属波导边界条件、变分法、边界元素法构造这种新波导中主模场的一种近似解表达式，包括曲面横截线为对称、非对称圆弧，抛物线弧，双曲线弧，椭圆弧等．然后根据等效原理，推导非对称圆弧－矩形波导曲面上窄的纵向半波长缝隙的等效谐振电导的近似计算公式，给出计算曲线．这种解虽然是近似的，但却能解决这类共形波导缝隙天线的工程设计．

光通信用Er^(3+)∶Yb^(3+)共掺玻璃波导放大器

介绍了 Er3 +∶ Yb3 +共掺玻璃波导放大器 (EDWA)的原理、结构、制备及其优势与局限 ,同时还介绍了多种基于 EDWA的集成放大器件以及它们在城域网 /接入网、CATV等光通信领域的应用 .

共焦波导回旋行波管准光注入结构设计

为了解决共焦波导回旋行波管现有输入结构带宽较窄的问题,基于高斯变换,为0.4THz共焦波导回旋行波管设计了准光注入结构,注入模式为HE06模。该结构由波纹波导模式变换器、高斯变换镜及接收天线构成。对整个注入结构进行了三维电磁仿真,结果表明,在回旋行波管8GHz的工作带宽内,注入效率大于50%,最大注入效率68%。

光通信用Er^(3+)∶Yb^(3+)共掺玻璃波导放大器

介绍了 Er3 +∶ Yb3 +共掺玻璃波导放大器 ( EDWA)的原理、结构、制备及其优势与局限 ,同时还介绍了多种基于 EDWA的集成放大器件以及它们在城域网 /接入网。

铒镱共掺光波导放大器的优化

本文介绍了光波导放大器的理论,分析了由于铒离子吸收截面小和铒离子浓度过高带来的聚集效应,并认为由该聚集效应引起的协同上转换和激发态吸收会限制掺铒磷酸盐光波导放大器的增益。将镱离子作为敏化剂掺入到光波导放大器中,不仅可以降低饵离子高浓度引起的聚集,而且可以有效地解决光波导的增益问题。在考虑协同上转换效应的基础上,用龙库算法研究了饵镱共掺的光波导放大器,讨论了镱离子浓度和波导长度两个主要影响因素,并且计算出了最佳的波导长度和最佳的掺镱浓度。

Er^(3+):Yb^(3+)共掺玻璃波导放大器及其应用

介绍了Er^(3+):Yb^(3+)共掺玻璃波导放大器(EDWA)的原理、结构、制备及其优势与局限,同时还介绍了多种基于EDWA的集成放大器件在城域网/接入网、CATV等光通信领域的应用。

W波段共焦波导回旋行波管色散特性和衍射损耗研究

从共焦波导的电磁场分布出发,得到共焦波导的色散方程和衍射损耗方程。使用数值分析软件MATLAB对W波段共焦波导回旋行波管高频结构的色散特性和衍射损耗进行理论计算,并且绘制了色散曲线和衍射损耗曲线。利用HFSS电磁仿真软件,采用本征模的求解方法,把主从边界条件应用在共焦波导结构上,对其色散特性进行仿真计算,使用场求解器,仿真计算其衍射损耗率。理论计算和仿真结果相互吻合。

220 GHz共焦波导回旋振荡管的理论研究与模拟仿真

随着毫米波波段回旋管的研究深入,传统的封闭式圆波导谐振腔的弊端越发明显。根据回旋管非线性理论,设计了一只采用开放式准光谐振腔作为高频结构的回旋振荡管,其工作频率为220 GHz、工作电压为60 k V、电流为3 A、横纵速度比α为1.5、工作模式为HE06模。通过采用自主研发的三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟研究,分析其工作特性,并进一步优化参数。仿真结果表明:所设计的回旋管在磁场为8.57 T的条件下工作,可获得36 k W的峰值功率输出,输出功率效率可达20%。

电子注偏心对共焦波导回旋行波管的影响

利用线性和非线性理论研究了电子注偏心对0.22 THz回旋行波管注波互作用的影响。基于色散方程研究了电子注偏心对线性增益、绝对不稳定性的起振电流和返波振荡的起振条件的影响。引入自洽非线性理论,分析了电子注偏心对输出功率和注波互作用效率的作用。同时,在考虑速度离散的情况下,研究了电子注质量对共焦波导注波互作用的影响。结果表明,电子注偏心会导致效率的降低。

F8BT∶P3HT共混薄膜的放大自发辐射

研究了聚合物poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)(F8BT)和poly(3-hexylthiophene)(P3HT)共混薄膜的放大自发辐射(ASE)现象,对影响其阈值的两个因素——增益和损耗进行了详细的研究。结果显示,共混聚合物的发光效率随着P3HT所占比例的增加有所降低。当P3HT比例低于20%时,发光效率降低不多,而其损耗则随着P3HT的增加显著减小。F8BT和P3HT混合后,光损耗系数从7.8 cm-1下降到4 cm-1左右。这表明F8BT∶P3HT共混聚合物光波导的ASE阈值降低主要是由于其损耗的降低而导致的。ASE阈值的降低预示该材料体系容易实现电泵浦激光。

F8BT∶P3HT共混薄膜放大自发辐射的温度效应

研究了温度对聚合物poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)(F8BT)和poly(3-hexylthiophene)(P3HT)共混薄膜的放大自发辐射(ASE)的影响。在80~320 K温度范围测试了不同P3HT质量比的共混聚合物薄膜和纯F8BT薄膜的ASE特性。在室温条件下,共混聚合物的阈值随着P3HT所占比例的增加先降低后升高。当P3HT比例约为20%时,阈值最低约为2.59×10~3W/cm^2。当温度从320 K下降到80 K时,纯F8BT薄膜的ASE阈值光功率由5.36×10~3W/cm^2下降到4.15×10~3W/cm^2,P3HT质量比为20%的共混薄膜的ASE阈值光功率由2.84×10~3W/cm^2下降到2.03×10~3W/cm^2。在一特定泵浦光功率(5.29×10~3W/cm^2)下,当温度由320 K下降至80 K时,ASE强度约提高4倍。随着温度的降低,混合物薄膜的ASE峰位红移,移动达12 nm。

0.4THz回旋行波管的设计与模拟

利用三维粒子模拟仿真软件,对共焦波导结构的0.4THz回旋行波管进行了注波互作用的模拟研究。以共焦波导的冷腔色散以及衍射损耗入手,最终选定HE06模作为互作用工作模式。为了对寄生振荡进行抑制,在互作用结构中引入了截断。在模拟过程中,通过调节束压、束流、工作磁场、电子束横纵速度比,得到了最优的工作参数。最终,在束压34kV、磁场14.25、束流2A、横纵速度比0.75的工作参数下,当输入信号为1W时,得到了最高2.76kW的功率输出,增益超过34dB,3dB带宽为8GHz,效率达到4%。

关于光放大器的最新发展及应用

介绍了国际上光放大器的最新发展及应用 ,主要包括掺铒光纤放大器、Er3+ :Yb3+ 共掺玻璃波导放大器、掺铥光纤放大器、光纤拉曼放大器及半导体光放大器 ,并指出相关光放大器的发展趋势 .

泵浦功率对有源环形微腔滤波器特性的影响

研究泵浦功率对Er-Yb共掺磷酸盐玻璃有源环形腔滤波器滤波特性的影响。利用重叠积分方法求解Er-Yb共掺系统的速率方程与功率传输方程,讨论了泵浦功率对滤波器的传输特性、带宽和精细度的影响。数值计算结果表明:泵浦功率的改变不会改变环形腔滤波器的谐振特性,泵浦功率的提高对滤波器输出光谱特性具有重大的影响。一方面压缩了滤波器的带宽,另一方面又提高了滤波器的精细度。

Mach-Zehnder Type Annealed Proton Exchange Waveguide and Coplanar Waveguide Modulation Electrode LiNbO_3 Intensity Modulator

The characteristics of a conventional LiNbO3 intensity modulator made up of a Mach-Zehnder(MZ) type annealed proton exchange(APE) waveguide and coplanar waveguide(CPW) modulation electrode are presented. The APE waveguide characteristics and their relations with process parameters are analyzed. At the same time, the electrical characteristics of modulation electrode, such as modulation voltage, microwave effective index associated with modulation bandwidth, characteristics impedance, are also investigated in detail.

A novel and simple coplanar waveguide-fed planar monopole antenna for ultra-wideband applications

In this paper, a novel and simple CPW-fed planar monopole antenna is presented for UWB application. The antenna is fabricated on inexpensive FR4 substrate and fed by 50? CPW on the same layer. Measured data show that the antenna provides an impedance bandwidth of about 8GHz for the return loss less than 10dB. It is also observed that the radiation patterns are nearly omni-directional over the entire frequency range. Details of the proposed antenna are presented, and simulated results are presented and discussed.