基于二维金属超材料结构的太赫兹电子学源的研究

作者：刘永强; 李粮生; 殷红成

来源：微波学报, 2018, S1: 271-274.

• 类表面等离子体激元
• 金属超材料
• 太赫兹
• 真空电子学源

提出了基于电子束与二维金属超材料结构互作用的新型太赫兹电子学源。通过场的匹配法获得了二维金属超材料结构中类表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmons,SSP)的色散模式,并利用有限积分算法分析了SSP的模式的场分布。在此基础上,利用基于时域有限差分算法的粒子模拟软件分析了电子束与SSP互作用的结果,获得了输出功率谱,发现在一定电压入射下,存在一个最佳的工作频率。输出功率随电子束电流的增大而增大,且呈平方根的关系。与之前在相同结构上提出的基于Smith-Purcell辐射、Cerenkov辐射以及衍射辐射相比,所提基于SSP的太赫兹电子学源能够有效利用近场增强效应及强束-波耦合作用,因此有望发展成为大功率、高效率和紧凑型的太赫兹电子学源。