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圆波导硅探测结构对X波段电磁波模式的响应

王光强 王建国 朱湘琴 王雪锋 李爽

王光强, 王建国, 朱湘琴, 等. 圆波导硅探测结构对X波段电磁波模式的响应[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 103001. doi: 10.11884/HPLPB201426.103001
引用本文: 王光强, 王建国, 朱湘琴, 等. 圆波导硅探测结构对X波段电磁波模式的响应[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 103001. doi: 10.11884/HPLPB201426.103001
Wang Guangqiang, Wang Jianguo, Zhu Xiangqin, et al. Response of silicon detecting chip to X-band electromagnetic wave modes in circular waveguide[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 103001. doi: 10.11884/HPLPB201426.103001
Citation: Wang Guangqiang, Wang Jianguo, Zhu Xiangqin, et al. Response of silicon detecting chip to X-band electromagnetic wave modes in circular waveguide[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 103001. doi: 10.11884/HPLPB201426.103001

圆波导硅探测结构对X波段电磁波模式的响应

doi: 10.11884/HPLPB201426.103001
详细信息
    通讯作者:

    王光强

Response of silicon detecting chip to X-band electromagnetic wave modes in circular waveguide

  • 摘要: 采用数值模拟和理论分析方法,研究了圆波导内置n-Si探测结构对X波段几种常用电磁波模式的电场响应。首先基于强电场下的热载流子效应,设计了一种利用n-Si进行高功率脉冲实时测量的圆波导探测结构。接着采用三维并行电磁场时域有限差分方法,模拟研究并分析了TE11(两种极化方向)、TM01和TE01模式作用下圆波导探测结构内的横向电场分布特点。结果表明:不同模式下探测芯片内的横向电场均以径向电场为主,径向和角向电场幅度比约为10,而芯片在圆波导内引入的横向电场驻波比均不大于1.3。最后推导了圆波导探测结构在不同模式电场作用下的灵敏度表达式,理论分析指出了探测结构的最大承受功率与圆波导模式有关,最高可达422 MW,响应时间则均为ps量级,初步证实了该探测结构可用于X波段百MW级脉冲波源在线探测的可行性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-25
  • 修回日期:  2014-07-01
  • 刊出日期:  2014-09-23

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