回旋管是一类以电子回旋脉塞为机理而发展起来的快波器件，其工作机理可理解为利用电子在磁场中回旋频率的变化及电子的相对论效应发生群聚，使电子与同步电磁波相互作用，激发产生高能微波辐射。回旋管的结构相对简单，在毫米和亚毫米波段能以多种方式产生高脉冲峰值功率与连续波功率，填补了传统微波管和激光器在此波段的空白。目前，回旋管已广泛应用于受控热核聚变的等离子体加热、高能粒子加速器、毫米波定向能武器、材料处理及等离子体化学等领域。

随着回旋管向着高频率、高功率发展，其工作模式大多采用低损耗的高阶腔体模式，最典型的工作模式有TEOn角向对称模、TEmn边廊模(m＞＞n且n＝1或2)以及TEmn不对称体模(m＞＞1且n＞2)。由于腔体内高阶模式在传输过程中存在严重的衍射和极化损耗，实际上并不适合于自由空间的传输，必须将腔体内的高阶模式转换为利于传输的低阶波导模式或自由空间的高斯波束。为了直接将回旋管内高阶工作模式的复杂场结构转换为线极化的高斯波束，可以由准光模式变换器来实现。一般而言，准光模式变换器由一个终端开口的电大尺寸波导辐射器和两个曲面反射镜面系统组合而成(如图1所示)。图1中标示1为腔体，标示2为辐射器，标示3为第一镜面反射器，标示4为第二镜面反射器，标示5为输出窗，标示6为微波束，标示7为电子束。对于毫米波或亚毫米波而言，准光模式变换器无论是横向结构尺寸还是纵向结构尺寸都属于电大尺寸，应用高频模拟仿真软件对准光模式变换器进行全三维的高频模拟计算时需要巨大的计算资源和计算机时，很难有效快捷地指导准光模式变换器的设计工作。