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摘要
准光模式变换器是实现高功率回旋管高效输出的重要部件。该文针对140 GHz, TE28,8模回旋振荡管研制，开展以Denisov型辐射器和3个准光镜面构成的准光模式变换器设计与实验研究。利用标量衍射法优化辐射器辐射口径处的场分布，其与理想高斯场之间的矢量相关性为96.2%；基于几何光学和高斯波束匹配方法设计了聚焦镜面与波束整形镜面，采用3维全波分析软件Surf3D获得各个镜面上及输出窗处的场分布，对所设计的镜面系统进行了仿真验证，在输出窗处获得了高斯模式含量为96.67%的输出波束，整个模式变换器的功率转换效率为93.98%。以自行研制的TE28,8模激励器作为准光模式变换器的输入，通过对模式变换器转换性能仿真结果验证，在严格控制加工精度及装配和实验过程的基础上，完成了准光模式变换器转换性能的冷测实验。实验结果表明，设计和实验具有合理的一致性，可以作为准光模式变换器工程应用设计和验证手段。
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