560GHz三次谐波准光回旋管的设计与仿真

摘要

共焦柱面谐振腔具有功率容量大,模式密度低等优点,并且其品质因数Q值可通过改变镜面宽度得到有效控制.因此,共焦准光谐振腔具有良好的模式选择特性,能够有效的抑制回旋管中的模式竞争.本文利用共焦准光谐振腔作为回旋振荡器的高频结构,设计了一种560GHz三次谐波回旋管,并利用非线性理论对其进行了理论分析.仿真结果表明,当工作电压为60kV,电子束电流为3A时,该管可稳定工作在TE0,17准光模式,峰值功率可达9.4kW.同时设计了一个准光模式变换器将共焦柱面波导的TE0,17模式变换为高斯光束.