金属周期加载圆形波导中简并带边的实验演示
经典物理
2017-09-15 v1
摘要
我们首次在加载的圆形金属波导中实验演示了简并带边（DBE）条件，即四种布洛赫模式的简并。构成DBE的四种模式代表在周期结构中发生的四重简并，其中四个布洛赫模式（两个传播模式和两个倏逝模式）合并。这导致非常平坦的波数-频率色散关系，且有限长度结构的品质因数按缩放，其中为单元数量。本文观察到DBE的所提波导是通过用错列椭圆金属环周期性加载圆形波导、并由低折射率介质支撑而设计的。我们利用测量验证了该结构中DBE的存在，并报告了全波仿真与在DBE频率附近波导的测量响应之间的良好一致性（考虑了金属损耗）。我们利用包括色散综合在内的各种技术将我们的发现与理论和仿真结果相关联，并观察了品质因数和群延迟随结构长度增加如何缩放。此外，所报道的几何结构只是具有DBE的金属波导的一个例子：DBE及其特性也可以设计在许多其他类型的波导中，并且可以设想各种应用，例如基于电子束相互作用或固态器件的放大器和振荡器中的高微波生成、脉冲压缩器和微波传感器。
引用
@article{arxiv.1611.03450,
title = {Experimental Demonstration of Degenerate Band Edge in Metallic Periodically-Loaded Circular Waveguide},
author = {Mohamed A. K. Othman and Xuyuan Pan and Georgios Atmatzakis and Christos Christodoulou and Filippo Capolino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03450},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 8 figures