时变等离子体高功率微波频率上转换的粒子模拟

• 作者: 刘纯亮 常超 陈坤 高明珠
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 时变等离子体介质 频率上转换 粒子模拟 等离子体参数
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 高功率微波
• 页码范围: 16-20
• 页数: 5页
• 分类号: O539|TN015
• 字数: 2332字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB201729.170046

摘要

基于电磁波与时变介质相互作用能够实现电磁波频率上转换的原理,通过粒子模拟(PIC)方法对电磁波与时变等离子体薄层相互作用进行模拟,实现了频率由2.45 GHz提升至130 GHz,功率转化效率约为0.39％.探究了等离子体参数(包括等离子体密度、有限的等离子体上升时间以及等离子体薄层厚度)对频率上转换的影响.模拟结果验证了等离子体密度决定上转换频率,与理论结果相符.模拟结果表明,等离子体薄层厚度越大,得到的上转换波的能量越大;等离子体的上升时间越小,上转换波的转换效率和频谱纯度越高.采用等离子体密度2×1020 cm-3,等离子体厚度1 cm,等离子体上升时间0.04 ns可以得到可观的130 GHz上转换波输出.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘纯亮	西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室	124	527	9.0	16.0
2	陈坤	西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室	2	2	1.0	1.0
3	常超	西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室	6	33	3.0	5.0
4	高明珠	西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室	1	2	1.0	1.0