カー媒質装荷によるチェレンコフレーザの特性改善

塩沢 俊之  宇都宮 英治  上田 哲也  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J77-C1   No.2   pp.41-47
発行日: 1994/02/25
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Print ISSN: 0915-1893
論文種別: 論文
専門分野: 電磁界理論
キーワード: 
チェレンコフレーザ,  電磁波の増幅,  カー媒質,  有限要素法,  

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あらまし: 
チェレンコフレーザにおいて,電子ビームからエネルギーをもらって電磁波が増大すると,それに伴って電子ビームの運動エネルギーが減少し,従って電子ビームのドリフト速度も減少する.その結果,電磁波の伝搬速度と電子ビームのドリフト速度の同期が保たれなくなり,電磁波の増幅が有効に行われなくなる.この難点を解決するために,誘電率が電界の2乗に比例して増大するカー媒質を装荷したチェレンコフレーザのモデルを考え,有限要素法を用いて,電磁波の増大特性の改善について数値的に検討した.その結果,カー媒質の非線形係数を適当な値に選ぶと,電磁波の伝搬速度を電子ビームのドリフト速度の減少に同期させて遅らせることができ,それによって電磁波の増大特性を大幅に改善できることがわかった.また,電子ビームから取り出される電磁波の電力を最大にする相互作用距離も線形誘電体のみを用いた場合に比べて短くできることがわかった.