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太赫兹折叠波导慢波结构S参数特性 被引量：19
1
作者 徐翱 胡林林 +2 位作者 陈洪斌 阎磊 周传明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期968-972,共5页
理论上分析了计算周期数对0.22THz折叠波导慢波结构S参数的影响,讨论了折叠波导慢波结构各个尺寸参数对损耗特性的影响,研究了粗糙度与损耗特性之间的关系。通过实验验证了0.22THz标准矩形直波导的损耗特性。对实际加工的0.22THz折叠波... 理论上分析了计算周期数对0.22THz折叠波导慢波结构S参数的影响,讨论了折叠波导慢波结构各个尺寸参数对损耗特性的影响,研究了粗糙度与损耗特性之间的关系。通过实验验证了0.22THz标准矩形直波导的损耗特性。对实际加工的0.22THz折叠波导慢波结构进行了测试,得到了实际的太赫兹波折叠波导慢波结构传输与损耗特性。 展开更多
关键词 太赫兹 折叠波导 S参数 损耗
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0.14THz折叠波导行波管慢波结构设计与加工 被引量：16
2
作者 陈樟 王亚军 《信息与电子工程》 2011年第3期299-302,312,共5页
使用一种显式方法对0.14 THz折叠波导行波管慢波结构进行了快速设计,并通过解析模型、等效电路模型以及电磁场仿真软件(CST MWS)对结构的色散关系和耦合阻抗进行了计算。计算结果表明,0.14 THz附近的色散较为平坦,耦合阻抗在1Ω左右。... 使用一种显式方法对0.14 THz折叠波导行波管慢波结构进行了快速设计,并通过解析模型、等效电路模型以及电磁场仿真软件(CST MWS)对结构的色散关系和耦合阻抗进行了计算。计算结果表明,0.14 THz附近的色散较为平坦,耦合阻抗在1Ω左右。为了满足大功率输出需求,对初始结构尺寸进行了部分调整。CST PS互作用模拟结果表明,在0.14 THz附近,输出功率大于1 W。用微电火花(EDM)和微铣削方法分别进行了加工实验,结果表明,两种方法在尺寸精确度上均能满足指标要求,微铣削加工能获得更平整、表面粗糙度更好的槽底。 展开更多
关键词 折叠波导 行波管 慢波结构 微铣削 微电火花
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亚毫米波折叠波导慢波结构的损耗特性研究 被引量：13
3
作者 张长青 宫玉彬 +1 位作者 魏彦玉 王文祥 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期880-884,944,共6页
损耗是慢波结构的重要参量之一。采用理论与仿真的方法分析了在亚毫米波段(220GHz)折叠波导慢波结构的导体损耗。在理论模型计算了弯曲波导段的衰减系数,并考虑了波导内表面粗糙度对电导率的影响,从而使模型更接近实际情况。计算结果表... 损耗是慢波结构的重要参量之一。采用理论与仿真的方法分析了在亚毫米波段(220GHz)折叠波导慢波结构的导体损耗。在理论模型计算了弯曲波导段的衰减系数,并考虑了波导内表面粗糙度对电导率的影响,从而使模型更接近实际情况。计算结果表明,弯曲波导段的衰减常数大于直波导段,而且理论模型计算出的每周期折叠波导电路的损耗与高频仿真软件HFSS的结果吻合较好,说明理论模型有较高的精确度。在此基础上,分析了慢波结构参数变化对损耗的影响。 展开更多
关键词 损耗特性 行波管 折叠波导 慢波结构
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折叠波导结构的THz振荡辐射源研究 被引量：11
4
作者 吴振华 张开春 刘盛纲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2677-2680,共4页
以折叠波导为基本结构的真空电子器件,具有大功率、宽频带和制造成本低的优点,本文通过深入研究折叠波导振荡器的冷腔结构、色散方程和耦合阻抗,给出了可以产生THz的折叠波导振荡器的基本结构.并利用三维PIC粒子模拟软件进行了三维模拟... 以折叠波导为基本结构的真空电子器件,具有大功率、宽频带和制造成本低的优点,本文通过深入研究折叠波导振荡器的冷腔结构、色散方程和耦合阻抗,给出了可以产生THz的折叠波导振荡器的基本结构.并利用三维PIC粒子模拟软件进行了三维模拟计算,结果显示,在输入电子注电压为20.6kV,电流为0.12A,磁场为3000高斯时,可得到频率为0.1THz,平均输出功率174W,互作用效率大于7%. 展开更多
关键词 折叠波导 太赫兹 色散
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L波段紧凑型TEM-TE11模式转换器 被引量：11
5
作者 王冬 金晓 +2 位作者 陈代兵 秦奋 文杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2169-2173,共5页
设计了一种适用于窄带高功率微波源系统的紧凑型TEM-TE11模式转换器。该结构首先将同轴波导沿角向分区使微波在各分区内相位传播常数不同,然后将相位传播常数较大的分区进行横向折叠设计以缩短系统轴向长度。分区传播的微波在模式转换... 设计了一种适用于窄带高功率微波源系统的紧凑型TEM-TE11模式转换器。该结构首先将同轴波导沿角向分区使微波在各分区内相位传播常数不同,然后将相位传播常数较大的分区进行横向折叠设计以缩短系统轴向长度。分区传播的微波在模式转换器末端相位差达到180°时,合成同轴波导中TE11模式。为L波段磁绝缘振荡器设计了模式转换器,并采用数值仿真程序进行计算,在1.31 GHz中心频率上,模式转换器转换效率为95%;在1.23～1.40 GHz频率上,模式转换器效率大于90%,相对带宽13%。将模式转换器应用于磁绝缘振荡器,并测量了天线的定向辐射能力,所得结果与设计一致。 展开更多
关键词 高功率微波 模式转换器 折叠波导 L波段
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新型毫米波大功率器件——折叠波导行波管 被引量：7
6
作者 刘顺康 周彩玉 包正强 《电子器件》 CAS 2001年第2期158-161,共4页
折叠波导行波管是近年来涌现的一类新型毫米波大功率器件。它具有宽频带和大功率的优点 ,制造成本低 ,且可以与微波功率模块 ( MPM)组合实现小型化 ;由于紧凑的整体极靴 ,能对低电压电子注聚焦 ,因而很适合要求轻重量的场合。折叠波导... 折叠波导行波管是近年来涌现的一类新型毫米波大功率器件。它具有宽频带和大功率的优点 ,制造成本低 ,且可以与微波功率模块 ( MPM)组合实现小型化 ;由于紧凑的整体极靴 ,能对低电压电子注聚焦 ,因而很适合要求轻重量的场合。折叠波导行波管在短厘米波段和毫米波段具有极好的发展前景。 展开更多
关键词 宽频带 行波管 折叠波导 毫米波器件
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0.14THz瓦量级折叠波导行波管设计(英文) 被引量：8
7
作者 陈樟 王亚军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1483-1488,共6页
在本课题组此前采用显式方法设计0.14THz宽带折叠波导慢波结构的基础上,设计了一种0.14THz瓦量级输出折叠波导行波管。通过CST MWS软件分析结构尺寸对冷测特性的影响规律来确定一组慢波结构参数,然后对电子枪、永磁聚焦系统、输入输出... 在本课题组此前采用显式方法设计0.14THz宽带折叠波导慢波结构的基础上,设计了一种0.14THz瓦量级输出折叠波导行波管。通过CST MWS软件分析结构尺寸对冷测特性的影响规律来确定一组慢波结构参数,然后对电子枪、永磁聚焦系统、输入输出结构、衰减结构及收集极系统进行设计,最后经过CST PS软件进行整管热测特性仿真模拟。此过程不断迭代,最终找到一组结构参数满足频率在0.14THz、输入功率为20mW时,折叠波导行波管输出功率大于6W。为了验证设计的电子光学系统的正确性,加工装配了一根流通管,并进行了流通率测试,测得流通率大于80%。 展开更多
关键词 折叠波导 行波管 慢波结构 太赫兹
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并行多注THz折叠波导行波管的理论分析与数值模拟 被引量：8
8
作者 颜胜美 苏伟 +3 位作者 王亚军 陈樟 金大志 向伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期229-234,共6页
为了提高THz行波管的输出功率,通过并行多注和功率合成的方法,完成了并行多注D波段折叠波导行波管的理论分析与数值模拟。计算结果表明:单束行波管在0.135～0.157THz频率区间具有很好的色散平坦度,3dB带宽为13GHz,0.14THz处获得了20.88d... 为了提高THz行波管的输出功率,通过并行多注和功率合成的方法,完成了并行多注D波段折叠波导行波管的理论分析与数值模拟。计算结果表明:单束行波管在0.135～0.157THz频率区间具有很好的色散平坦度,3dB带宽为13GHz,0.14THz处获得了20.88dB的最大增益;多束合成行波管在0.14THz处获得了20.8dB的合成增益,3dB带宽区间合成效率不低于92%。数值模拟表明该方法很好地实现了多路放大信号的合成输出。并行多注行波管具有输出功率大、单束电流小、聚焦磁场低等优点,能够在低发射电流密度条件下实现大功率THz辐射。 展开更多
关键词 THz行波管 折叠波导 并行多注 合成效率 3 dB带宽
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太赫兹折叠波导行波管再生反馈振荡器非线性理论与模拟 被引量：7
9
作者 高鹏 John H Booske +5 位作者 杨中海 李斌 徐立 何俊 宫玉彬 田忠 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期8484-8489,共6页
行波管再生反馈振荡器是一种新型太赫兹源器件.基于560GHz折叠波导慢波结构,对此类器件的工作原理与物理模型进行分析阐述.采用非线性互作用模型对行波管再生反馈振荡器进行详细振荡过程模拟.模拟结果显示,在550—600GHz频率下可以获得... 行波管再生反馈振荡器是一种新型太赫兹源器件.基于560GHz折叠波导慢波结构,对此类器件的工作原理与物理模型进行分析阐述.采用非线性互作用模型对行波管再生反馈振荡器进行详细振荡过程模拟.模拟结果显示,在550—600GHz频率下可以获得稳态振荡频率,并在560GHz处获得最大单频输出功率.结果同时表明,振荡频率随电子注电压发生跳变现象,并简要分析了其产生原因. 展开更多
关键词 太赫兹源 行波管 振荡器 折叠波导
原文传递
W波段折叠波导行波管振荡抑制 被引量：7
10
作者 蔡军 冯进军 +5 位作者 胡银富 邬显平 唐烨 杜英华 潘攀 刘京恺 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1195-1199,共5页
为了抑制W波段折叠波导行波管研制中的自激振荡,保证行波管正常放大工作,分析了折叠波导慢波结构中反射振荡、返波振荡和带边振荡的产生原因,开展了折叠波导行波管振荡抑制技术研究,通过优化设计和工艺研究采用周期跳变作为关键技术用于... 为了抑制W波段折叠波导行波管研制中的自激振荡,保证行波管正常放大工作,分析了折叠波导慢波结构中反射振荡、返波振荡和带边振荡的产生原因,开展了折叠波导行波管振荡抑制技术研究,通过优化设计和工艺研究采用周期跳变作为关键技术用于W波段折叠波导行波管的研制。通过模拟检验和实验验证,证明采用了振荡抑制技术后行波管自激振荡得到了有效的抑制,W波段脉冲行波管在20%占空比时脉冲输出功率大于100W,带宽大于5GHz。 展开更多
关键词 W波段 折叠波导 行波管 振荡 抑制
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脊加载曲折波导行波管注波互作用的线性理论研究 被引量：7
11
作者 何俊 魏彦玉 +3 位作者 宫玉彬 段兆云 路志刚 王文祥 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期6659-6665,共7页
提出了一类新型毫米波大功率微波器件——脊加载曲折波导行波管,推导出了引入电子注后的"热"色散方程.通过数值求解此方程,研究了加脊尺寸和电子注参数对小信号增益影响.计算结果表明:通过适当的尺寸设计和工作参数的选择,此... 提出了一类新型毫米波大功率微波器件——脊加载曲折波导行波管,推导出了引入电子注后的"热"色散方程.通过数值求解此方程,研究了加脊尺寸和电子注参数对小信号增益影响.计算结果表明:通过适当的尺寸设计和工作参数的选择,此结构在Kα波段具有18.51%的3dB增益带宽和1.15dB/周期的增益;相比于常规曲折波导结构,脊加载结构在保证一定带宽的情况下,具有更高的增益和电子效率;为了进一步提高增益,可以适当增加脊宽度和高度,也可在一定范围内增加电子注电流. 展开更多
关键词 毫米波 曲折波导 脊加载 小信号增益
原文传递
220 GHz折叠波导慢波结构(英文) 被引量：6
12
作者 王亚军 陈樟 +2 位作者 程焰林 施志贵 殷海荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1589-1592,共4页
优化设计了一种220GHz的折叠波导慢波结构的尺寸,对其冷测特性如色散、耦合阻抗和衰减进行了分析。理论分析和软件仿真结果表明设计的折叠波导慢波结构在中心频率处具有较平缓的色散关系,较高的耦合阻抗和较低的电路衰减。互作用模拟表... 优化设计了一种220GHz的折叠波导慢波结构的尺寸,对其冷测特性如色散、耦合阻抗和衰减进行了分析。理论分析和软件仿真结果表明设计的折叠波导慢波结构在中心频率处具有较平缓的色散关系,较高的耦合阻抗和较低的电路衰减。互作用模拟表明,在电子注电压为20kV,电流为10mA时,27mm(50个周期)的折叠波导慢波结构在220GHz具有14.5dB的增益,3dB带宽为16.3GHz(211.9～228.2GHz)。 展开更多
关键词 冷测特性 折叠波导 仿真 THZ辐射
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微加工工艺误差对THz折叠波导行波管性能影响 被引量：6
13
作者 王亚军 徐翱 +2 位作者 颜胜美 金大志 向伟 《太赫兹科学与电子信息学报》 2015年第2期179-183,共5页
在太赫兹频段,折叠波导慢波结构主要采用微细加工技术完成。讨论了目前折叠波导慢波结构主要的微加工工艺,分析了主要工艺误差包括波导深度、侧壁垂直度对0.41 THz折叠波导慢波结构高频特性的影响。通过分析比较,a值对折叠波导行波管性... 在太赫兹频段,折叠波导慢波结构主要采用微细加工技术完成。讨论了目前折叠波导慢波结构主要的微加工工艺,分析了主要工艺误差包括波导深度、侧壁垂直度对0.41 THz折叠波导慢波结构高频特性的影响。通过分析比较,a值对折叠波导行波管性能影响很大,需要在工艺中精确控制。在侧壁垂直度为89°范围以内,侧壁垂直度的变化对折叠波导行波管性能影响不大。通过仿真分析,确定了工艺中必须控制加工精确度的工艺步骤,这对0.41 THz折叠波导行波管的研制有非常重要的意义。 展开更多
关键词 折叠波导 慢波结构 冷测特性 工艺误差 太赫兹
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0．1THz折叠波导扩展互作用振荡器辐射源研究 被引量：4
14
作者 吴振华 张开春 刘盛纲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期151-153,共3页
介绍了以折叠波导为慢波结构的太赫兹扩展互作用振荡器,并对其进行了基本理论分析,给出了色散方程和耦合阻抗。并利用三维PIC粒子模拟软件对设计的腔体进行了三维模拟计算。结果显示,在输入电子注电压为20.6kV,电流为0.12A时,可得到频率... 介绍了以折叠波导为慢波结构的太赫兹扩展互作用振荡器,并对其进行了基本理论分析,给出了色散方程和耦合阻抗。并利用三维PIC粒子模拟软件对设计的腔体进行了三维模拟计算。结果显示,在输入电子注电压为20.6kV,电流为0.12A时,可得到频率为0.1THz、347W的脉冲输出功率,互作用效率达到13.9%。 展开更多
关键词 折叠波导 扩展互作用振荡器 太赫兹
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用于高速无线通信的毫米波行波管 被引量：6
15
作者 潘攀 字张雄 +5 位作者 蔡军 唐烨 刘世硕 谢青梅 边兴旺 冯进军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1834-1840,共7页
毫米波行波管可以为高速无线通信提供高性能与实用化的功率放大器解决方案.国外正在开展多项基于毫米波行波管的高速无线通信技术的研究,工作频率范围在71~300GHz.本文综述了国内外71~235GHz的毫米波行波管的技术发展与研制水平,并结合... 毫米波行波管可以为高速无线通信提供高性能与实用化的功率放大器解决方案.国外正在开展多项基于毫米波行波管的高速无线通信技术的研究,工作频率范围在71~300GHz.本文综述了国内外71~235GHz的毫米波行波管的技术发展与研制水平,并结合作者所在团队的研究成果分析了研制该类器件所需要解决的慢波结构微加工、新型慢波结构设计和宽带低损耗输能等关键技术. 展开更多
关键词 无线通信 毫米波 功率放大器 真空电子器件 行波管 折叠波导
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折叠波导行波管切断匹配的设计 被引量：5
16
作者 巩华荣 宫玉彬 +2 位作者 唐涛 徐进 王文祥 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期445-448,共4页
利用电磁模拟软件,计算得到了H面渐变与E面渐变的楔形衰减器匹配效果,指出在相同渐变长度下,E面渐变匹配效果优于H面渐变。H面渐变衰减器反射主要来源于电场集中处,而E面渐变衰减器主要来源于渐变前部尖端处。在此基础上设计出了一种变... 利用电磁模拟软件,计算得到了H面渐变与E面渐变的楔形衰减器匹配效果,指出在相同渐变长度下,E面渐变匹配效果优于H面渐变。H面渐变衰减器反射主要来源于电场集中处,而E面渐变衰减器主要来源于渐变前部尖端处。在此基础上设计出了一种变形的匹配衰减器,即在E面渐变衰减器渐变开始处向前延伸一块薄片。计算结果与测试结果表明:与H面渐变和E面渐变的楔形衰减器相比,所设计衰减器在近截止频率处的匹配效果得到了明显的改善。 展开更多
关键词 行波管 折叠波导 切断 匹配 电压驻波比
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W波段行波管功率提升研究 被引量：1
17
作者 张小青 蔡军 +2 位作者 杜英华 潘攀 冯进军 《真空电子技术》 2023年第4期54-58,74,共6页
行波管为发射机提供放大信号,其输出功率直接决定着系统的作用距离,是系统的核心部件之一。本文从提升电子效率和电子注功率两方面开展研究,以提升W波段行波管输出功率。基于折叠波导互用电路相速跳变设计,研制出8 GHz带宽内输出功率大... 行波管为发射机提供放大信号,其输出功率直接决定着系统的作用距离,是系统的核心部件之一。本文从提升电子效率和电子注功率两方面开展研究,以提升W波段行波管输出功率。基于折叠波导互用电路相速跳变设计,研制出8 GHz带宽内输出功率大于250 W的W波段行波管。提出非半圆弯曲折叠波导与相速跳变技术结合的设计方法,使W波段行波管输出功率和电子效率最高分别达到647 W和13.4%。提出一种四端口式高频结构和一种双弧弯曲折叠波导慢波结构,大幅提升了行波管对工作电流的聚焦能力,基于两种新型结构的创新研究,完成了千瓦级W波段行波管设计。 展开更多
关键词 W波段 折叠波导 周期永磁 行波管
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W波段折叠波导慢波结构设计及三维注波互作用模拟 被引量：5
18
作者 蔡军 冯进军 +2 位作者 廖复疆 黄明光 邬显平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期2342-2346,共5页
本文综合分析了折叠波导的几何尺寸和电子束参数,运用电磁场软件MAFIA的粒子模拟程序对三维折叠波导慢波结构进行了模拟.模型中,电磁波通过波导模式导入;为了克服较大空间电荷效应造成的电子注发散,使用了纵向聚焦磁场.基于三维互作用... 本文综合分析了折叠波导的几何尺寸和电子束参数,运用电磁场软件MAFIA的粒子模拟程序对三维折叠波导慢波结构进行了模拟.模型中,电磁波通过波导模式导入;为了克服较大空间电荷效应造成的电子注发散,使用了纵向聚焦磁场.基于三维互作用模型得到了W波段折叠波导的模拟结果,该结果可以对折叠波导慢波结构的三维互作用性能进行预测和分析. 展开更多
关键词 折叠波导 慢波结构 MAFIA 三维互作用模拟 行波管
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E波段连续波空间行波管研制进展 被引量：1
19
作者 李志良 李梦园 +3 位作者 梁文龙 李安 梁晓峰 瞿波 《太赫兹科学与电子信息学报》 2023年第10期1194-1197,1203,共5页
针对高波段空间行波管的卫星通信应用需求,介绍了E波段连续波空间行波管的研制情况。该行波管通过进一步优化折叠波导慢波结构参数和调整周期跳变方案,实现改善带内增益波动性、提高效率的目的。研制出的样管在14.7 kV、74 mA条件下,实... 针对高波段空间行波管的卫星通信应用需求,介绍了E波段连续波空间行波管的研制情况。该行波管通过进一步优化折叠波导慢波结构参数和调整周期跳变方案,实现改善带内增益波动性、提高效率的目的。研制出的样管在14.7 kV、74 mA条件下,实现电子注动态流通率高于98%,在71~76 GHz范围内,输出功率大于85 W,总效率大于37%,增益大于40 dB。 展开更多
关键词 E波段 折叠波导 连续波 空间行波管
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基于SU8厚胶制备折叠波导的工艺研究 被引量：5
20
作者 马天军 郝保良 刘濮鲲 《电加工与模具》 2014年第A01期45-46,49,共3页
随着太赫兹(THz)技术的发展,真空电子器件越来越小型化,作为核心部件的折叠波导由于具有独特的优点,在高频结构中必将得到广泛的应用。开展了基于SU8厚胶,采用嵌丝式UVLIGA工艺制备折叠波导(FWG)互作用结构的工艺实验,主要包括无氧铜基... 随着太赫兹(THz)技术的发展,真空电子器件越来越小型化,作为核心部件的折叠波导由于具有独特的优点,在高频结构中必将得到广泛的应用。开展了基于SU8厚胶,采用嵌丝式UVLIGA工艺制备折叠波导(FWG)互作用结构的工艺实验,主要包括无氧铜基体的制备、SU8厚胶的匀胶、烘胶、光刻、后烘、显影等工艺参数的摸索。 展开更多
关键词 SU8 UV-LIGA 折叠波导
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