[发明专利]一种电磁波辐射系统及电磁波辐射方法

说明书

本申请公开了一种电磁波辐射系统及电磁波辐射方法，其中，所述电磁波辐射系统的金属板表面具有多个矩形孔，每个所述矩形孔中存在一系列特定的谐振模式，多个所述矩形孔沿预设双曲线排布；当利用电子注发射设备向所述金属板的上方平行发射预设电子注时，所述预设电子注将每个所述矩形孔中的谐振模式激励起来，这些谐振模式将在金属板的上半空间产生辐射电磁波，这些辐射电磁波在金属板的上半空间内的预设固定点产生相干叠加，也就是形成汇聚，使得该点处的辐射场强显著增强，实现了无需采用光学元件即可对出射的电磁波进行汇聚的目的，避免了光学元件在汇聚电磁波的过程中出现损耗而导致电磁波路径衰减的情况出现。

技术领域

本申请涉及电磁技术领域，更具体地说，涉及一种电磁波辐射系统及电磁波辐射方法。

背景技术

在现代光学领域的各种实际应用中，通常需要利用各种光学元件设计不同的光路实现光源产生的光或电磁波的汇聚，以实现光或电磁波在目标靶上的汇聚，从而实现能量的最大化利用。

但是这些光路的搭建需要利用光学透镜或反射镜实现对电磁波或光线的汇聚，在这个过程中这些光学元件的损耗通常难以避免，尤其对于太赫兹频段的电磁波而言，光学元件会对电磁波造成更为明显的损耗，而光学元件的损耗是导致电磁波路径衰减的主要来源。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种电磁波辐射系统及电磁波辐射方法，以实现产生汇聚电磁波，从而实现无需采用光学元件对出射的电磁波进行汇聚的目的，避免了光学元件在汇聚电磁波的过程中出现损耗而导致电磁波路径衰减的情况出现。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种电磁波辐射系统，包括：电子注发射设备和金属板；其中，

所述金属板表面具有多个矩形孔，多个所述矩形孔沿预设曲线排布，所述预设曲线满足预设双曲线方程；

所述电子注发射设备用于向所述金属板发射预设电子注，所述预设电子注的发射方向与所述金属板表面平行，以使所述预设电子注激励每个所述矩形孔中的谐振模式以产生辐射电磁波，并使所有所述辐射电磁波在所述金属板朝向所述预设电子注一侧的预设固定点产生相干叠加，以在金属板朝向所述预设电子注一侧形成汇聚电磁波；

所述预设双曲线方程的表达式为：

其中，c表示真空中光速；β表示真空状态下预设电子注中粒子速度与光速的比值；T表示从预设电子注出射到产生的辐射电磁波到达所述预设固定点经历的时间；Z₀表示所述预设固定点在所述金属板上的正投影距离所述金属板的预设边的距离，所述预设边靠近所述电子注发射设备且所述预设边的延伸方向垂直于所述预设电子注的发射方向；H₀表示所述预设固定点距离所述金属板表面的距离。

可选的，所述预设电子注中的粒子从出射到产生的辐射电磁波到达所述预设固定点经历的时间满足第一预设公式；

所述第一预设公式为：

其中，t₁表示所述预设电子注从出射到激励所述矩形孔所经历的时间；t₂表示产生的辐射电磁波到达预设固定点经历的时间；v_e表示所述预设电子注中的粒子的速度；y表示所述矩形孔距离所述金属板的预设线段的距离，所述预设线段垂直于所述预设边，且所述预设固定点在所述金属板上的正投影位于所述预设线段上；z表示所述矩形孔距离所述金属板的预设边的距离。

可选的，所述矩形孔沿平行于所述金属板表面的平面的截面形状为矩形；

所述矩形沿预设电子注发射方向延伸的边为短边，所述矩形垂直于预设电子注发射方向延伸的边为长边。

可选的，所述长边与短边的比值大于或等于10。