利用声致发光成像技术的液体中超声场动态分布的实时测量方法

根据超声空化原理,运用声致发光成像技术测量超声在液体中的动态分布。利用高灵敏度的ICCD成像系统记录水在超声作用下的声致发光图像,并且分析了声致发光的分布和强度与作用超声的关系。结果表明,超声作用下的发光图像能够反映该作用超声在水中的分布情况,从而提出利用声致发光成像技术测量液体中超声场的分布是一种动态测量声场强度的新方法。

电磁超材料吸收器在太赫兹波段的研究进展

基于电磁超材料的太赫兹吸收器通过合理设计结构尺寸和材料参数能够实现近完美吸收,因而受到学术界的关注,近几年对太赫兹吸收器的研究发展很快.本文综述了基于电磁超材料的太赫兹吸收器的研究进展,分别从理论、结构和性能对太赫兹吸收器的研究进行了介绍,最后对太赫兹吸收器的未来发展和待解决的问题进行了探讨.

声动力治疗中声敏剂ATX-70与超声作用的机理研究

目的探讨声敏剂在声动力治疗过程中于超声相互作用的反应机理。方法通过实验研究不同条件下声敏剂镓卟啉(ATX-70)溶液在超声作用下的产物来推断其作用机理。结果在超声作用并且有氧参与条件下,ATX-70降低了超声空化过程中产生的.OH的浓度,而增加了溶液中1O2和O2-的浓度,并且ATX-70的分子结构并不发生改变。结论在声动力治疗中,声敏剂ATX-70与超声空化产生的处于激发态的.OH作用,转移.OH的能量,然后被激发的ATX-70将能量转移给溶液中溶解的O2,产生能够杀死肿瘤的1O2和O2-,而在治疗过程中其自身结构并不改变。

利用聚焦超声的声致发光技术检测不同组织的成像差异

目的 本文提出一种利用聚焦超声的声致发光,结合ICCD成像技术检测不同组织成像差异的方法。方法 实验样品为一块4 cm×4 cm×2 cm的猪的脂肪组织,中间埋入一块0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的血块,代表不同的组织层,利用聚焦超声对组织内的一层进行逐点扫描,然后对各点在超声作用下产生的发光强度进行二维图像重建,利用各点发光强度的差异得到组织样品的二维图像。结果 利用该方法能够清晰地得到脂肪组织中埋藏血块的二维分布,测量精度达到0.5 mm,测量深度达到1 cm。结论 该方法可望在乳腺癌等皮下肿瘤的早期诊断中得到应用。

利用声致发光成像技术测量液体中的声场

利用自行改进的增强型ICCD成像系统记录水在超声作用下的声致发光图像,并且分析了声致发光的分布和强度与作用超声的关系,结果发现超声作用下的发光图像能够近似地反映该作用超声在水中的分布情况,从而提出了一种测量液体中超声场分布的新方法。该文从实验上证明了此方法的可行性。

理工科研究生在专业课学习阶段存在的问题及解决方案

以光学、物理电子学专业研究生为例,分析了目前理工科研究生专业课学习阶段存在的学生基础知识薄弱、教师教学方法落后、及课程体系封闭等制约教学成效的问题,提出了在研究生学习和教学中强调基础知识学习、积极参与课题研究、采用实践教学法、加强学科间联系等建议,以其提高研究生的专业课学习效果。

基于石墨烯互补超表面的可调谐太赫兹吸波体

通过在石墨烯超表面设计周期性切条,实现了基于石墨烯互补超表面的可调谐太赫兹吸波体.通过改变外加电压来改变石墨烯的费米能级,吸波体实现频率可调谐特性.研究了石墨烯费米能级、结构尺寸对超材料吸波体吸收特性的影响,并利用多重反射理论研究了其物理机理并且证明了模拟方法的可行性.研究结果表明:当石墨烯费米能级取0.6 eV,基底厚度13μm,石墨烯上切条长宽分别为2.9μm,0.1μm时,吸波体在1.865 THz可以实现99.9%的完美吸收;石墨烯费米能级从0.4 eV增大到0.9 eV,吸波体共振频率从1.596 THz蓝移到2.168 THz,且伴随共振吸收率的改变,吸收率在0.6 eV时达到最大;通过改变费米能级实现的最大吸收率调制度达84.55%.

基于径向基网络的烟叶光谱分级

烟叶的红外光谱特征不仅与其化学成分密切相关,而且与其内部结构有一定的关系。为此,提出了基于光谱分析并利用径向基神经网络对烟叶进行等级分类的方法。首先,对复杂繁多的原始光谱数据进行小波变换;然后,采用RBF(Radial-Basis Function)神经网络进行分级。小波变换不仅可除去部分噪声,而且压缩后的数据可减少识别网络的输入维数,从而缩短了网络的训练和识别时间,并有效地减小了神经网络的VC维数,提高了网络的推广能力。对两种不同等级的50片烟叶红外光谱数据进行分析,取其中23片作训练样本,其他的27片作测试样本。实验结果表明:训练样本的正确识别率为100%,测试样本的正确识别率为96.3%。

Z型正交波罗棱镜腔的特性研究

使用琼斯矩阵光学,理论分析Z型正交波罗棱镜腔运转特性。在不同波罗棱镜折射率情况下,分析波片方位角与偏振透过率、反射臂的有效反射率、输出臂的耦合反射率以及补偿波罗棱镜相位延迟的波片数关系。使用四阶龙库塔法则结合速率方程,理论分析耦合反射率的改变对调Q脉冲能量和宽度的影响。

514.5nm泵浦KTP晶体的连续光学参量振荡器的研究

对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论上的分析,分别讨论了KTP晶体在Ⅱ类相位匹配时x-z平面和x-y平面内的匹配情况,数值模拟了其角度调谐曲线,并且计算了两种匹配方式下的有效非线性系数及其阈值功率,证实了其实验的可行性,并最终确定了晶体的切割角为θ=-90°、φ=50.6°,可以有效输出1.029μm左右的的参量光。

光子晶体光纤损耗特性的数值研究

为了理论分析PCF(光子晶体光纤)的损耗特性,采用多极法研究了包层空气孔直径、孔间距和空气孔层数等参数对PCF 1.31和1.55μm波长处损耗特性的影响。结果表明,选择高空气填充率的结构和增加包层空气孔层数都可以降低PCF损耗;通过增大最外层空气孔直径可在保持色散特性不变的情况下显著降低PCF的损耗。该结论可以为设计低损耗特性的PCF提供理论依据。

低损耗近零超平坦色散光子晶体光纤的设计

设计了一种用于买现低损耗、近零超平坦色散特性的光子晶体光纤结构,这种结构光纤包层空气孔层数少,内三层空气孔直径相同,制作过程简单;应用多极法研究了此结构PCF各个参数特别是最外层空气孔直径对色散和损耗特性的影响,通过优化结构,设计出了在1.3μm至1.65μm波长范围内色散绝对值小于0.5ps/(nm.km),1.55μm处损耗为4.5dB/km的低损耗近零超平坦色散光子晶体光纤。

基于S3C6410的MPEG-4视频压缩滤波器的设计研究

传统的CMOS和CCD摄像头生成的视频文件体积庞大,若直接存储将占用很大的存储空间和传输带宽,给文件的存储和传输带来极大的不便。S3C6410处理器不仅支持摄像头输入,而且拥有支持MPEG-4视频编解码的协处理器。WinCE的DirectShow是一个强大的流媒体处理架构,通过各种功能不同的滤波器来实现视频的采集和压缩。因此使用SC6410处理器的WinCE系统实现视频的压缩处理,MPEG-4视频压缩滤波器的设计成为关键,该设计对此进行了深入研究,并展示其性能。

Ar^+激光器泵浦的连续波KTP光学参量振荡器研究

对Ar+激光器泵浦的连续波KTP光参量振荡器(cwKTP-OPO)进行了理论研究。讨论了KTP-OPO的相位匹配,计算了KTP的有效非线性系数、走离角及允许角,数值模拟了KTP-OPO的转换效率和振荡阈值。同时,分析了相位失配、晶体长度以及输出镜耦合率对转换效率和阈值的影响。本文对连续波KTP光参量振荡器的初步设计和优化有一定的参考价值。

Ar^3＋激光器泵浦的连续波KTP光学参量振荡器的研究

对Ar3+激光器泵浦的连续波KTP光参量振荡器进行了理论设计。通过对KTP-OPO相位匹配、有效非线性系数以及振荡阈值的数值计算,从而确定了晶体的切割角为θ=90°,φ=40°。同时决定采用双振荡的运转方式。本文对连续波KTP光参量振荡器的初步设计和优化有一定的参考价值。

Ar^＋激光器泵浦的连续光学参量振荡器的理论设计

对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论分析,讨论了KTP晶体采用II类临界相位匹配(CPM)时的角度调谐曲线、有效非线性系数以及走离角,并针对所设计的条件计算了KTP晶体的泵浦阈值。合理设计腔内各个器件的参数,最终确定晶体切割角度为θ=67°,φ=0,°此时可以产生中心波长为1.55μm的信号光。

低损耗正方晶格微结构光纤的设计

应用多极法对正方晶格微结构光纤的损耗特性进行了数值模拟,研究了包层各层空气孔直径和包层空气孔层数在1.31μm和1.55μm处对损耗特性的影响。研究发现,通过选择高空气填充率的结构参数可以有效地降低光纤的损耗;通过增大最外层空气孔的直径或包层空气孔层数,可在保持色散特性不变的基础上显著降低光纤的损耗。文章的计算和分析可以为设计适当色散特性的低损耗微结构光纤提供理论依据。

全固态皮秒THz波参量振荡器的优化设计

针对全固态皮秒THz波参量振荡器,设计了一种蝴蝶型腔结构.并采取优化设计MgO:LiNbO3(MgO:LN)晶体掺杂浓度、耦合输出方式和最佳晶体长度及提高THz波的转化效率等措施,实现全固态皮秒THz波参量振荡器的高性能运转.计算结果为全固态皮秒THz波参量振荡器基于MgO:LN晶体差频产生可调谐THz波辐射的实验研究提供进一步深入的理论基础.

声致荧光成像的初步研究

目的:本文对一种改进型快速的声致荧光成像方法进行了初步研究,即探索在体荧光增强剂和灵敏的ICCD阵列结合成像的可行性。方法:该方法利用聚焦超声对样品内的一层进行逐点扫描,超声焦区将发出声致荧光,借助用于灵敏的弱光接受ICCD阵列,大范围快速收集该超声焦区的声致荧光。结果:实验结果给出聚焦超声场的分布,并利用扫描各点的差异导致的声荧光强度的不同进行模拟样品的图像重建。结论:该研究证明了该技术实现声致荧光成像的可行性,而且其图像的横向分辨率主要受超声聚焦区的形状影响,本实验中接近2mm。

含左手材料异质结构光子晶体的零平均折射率带隙的展宽

运用光学传输矩阵理论,研究了含左手材料一维二元光子晶体的禁带特性.提出了含左手材料的光子晶体异质结构中零平均折射率带隙展宽的方法.根据此方法设计的异质结构的光子晶体形成的零平均折射率带隙,与一维光子晶体零平均折射率带隙相比,零平均折射率带隙的宽度和相对带隙宽度可以得到显著的拓宽.而且它的零平均折射率带隙的边缘与TM波和TE波相关.这种特性在微型谐振腔、天线基片、同轴波导等方面都具有潜在的应用.