中文摘要：

回旋管这一极具研发潜力的电磁辐射源，因受谐振腔小尺度的制约或过模工作引起的模式竞争等困难，限制着器件在带宽、效率、频率及功率等重要技术指标的兼顾提高。将光子带隙结构引入回旋管谐振腔，可大大提高其腔体的模式选择能力，使波导模与电子回旋模在高次模上实现有效耦合而降低对磁场的要求，并有望在不受腔体横向尺度限制的条件下得到高频率至太赫兹的强功率辐射。根据麻省的验证性实验，拟针对性地开展研究，旨从物理上根本改变回旋管的工作状态并解决目前国际研究中的一些关键性问题，为回旋管拓展新的研究方向。研究内容提出具有二次缺陷的新型带隙结构谐振腔；建立光子带隙谐振腔（PBGC）的电磁模式理论；明确控制单模工作的方法；掌握PBGC回旋管在高次模偶合情况下的束-波互作用特征；研究PBGC回旋管振荡器起振过程的非线性理论以及工作参数对起振过程的制约与影响；完成PBGC回旋管的粒子模拟程序；试制回旋管的PBGC。