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太赫兹波(THz)是指频率在100GHz到10THz的电磁波。太赫兹波处于微波电子学和红外光子学之间,在电磁波谱中属于有待开发且具有非常大的研究价值和应用价值的频段,在生物医疗、安全防恐和通信等各个方面都有着潜在的使用价值。而作为整个太赫兹发展的关键器件,研发小型大功率高效率的太赫兹源是一个迫在眉睫的科学技术问题。目前,如何发展大功率,高效率,结构紧凑的太赫兹源对促进太赫兹的发展起着至关重要的作用。电真空太赫兹源作为一种十分重要的太赫兹信号源,近年来备受关注。然而,随着工作频率的大幅度提高,由于尺寸共渡效应,传统的电真空太赫兹源性能受到限制。而基于Smith-Purcell超辐射原理的太赫兹辐射源器件,它主要是把基于电子团的高次谐波点作为它的主要工作频段,因此降低了对加工精度的要求,并且SP超辐射可以与准光谐振腔相结合。在最近几年也成为了国内外科学家们的研究重点。本论文将多电子注相干Smith-Purcell(SP)太赫兹辐射与准光谐振模式相结合,实现了错位双电子注太赫兹SP超辐射以及双电子注平板准光增强SP超辐射,主要工作如下:(1)运用边界条件和场匹配对光栅的色散进行了分析,然后使用数学工具绘制出了理论推导的色散曲线。分析了结构的物理参数变动对周期结构的影响,并对单、双电子注与光栅的互作用过程进行了研究。(2)研究了交错双电子团的电磁特性,发现交错电子双团能够增强电子团的二次谐波成分。随后我们研究了一种两段式高频结构的电磁辐射源,第一段主要用于对直流电子注进行预调制,使其产生交错电子双团;第二段用于产生电磁辐射,调制频率为周期电子双团的二次谐波。结果显示第一段的交错双光栅结构能调制直流电子注并让并其群聚成为交错电子双团。此时,群聚后的电子团通过后段的单光栅结构后,SP超辐射被激发。研究结果证明,交错双电子团的辐射强度要高于对称双电子团所激发的辐射强度。(3)研究了一种双电子注激发对称双光栅SP超辐射的太赫兹源。通过将SP辐射与准光模式相互耦合实现了对SP高次谐波辐射的有效增强,同时准光振荡对二次谐波电子辐射能量形成了反馈系统,使得注波互作用得到了有效的增强,结果显示辐射场强提高了近3倍。