新型磁光隔离器的研制与分析

论述了新型在线式与偏振无关薄膜光隔离器的设计、性能分析及实验结果。我们选择了TbBi石榴石磁光薄膜作为45°法拉第旋转器、两个YVO4材料制成的楔形双折射晶体作为分束器及会束器，准直聚焦系统采用的是短焦距小像差的p／4自聚焦棒。整个器件体积小，结构简单，正向损耗小于1dB，反向损耗大于30dB．采用矩阵光学分析了光隔离器正向插入损耗和反向隔离与法拉第旋转器旋光角精度及两个楔形双折射晶体主光轴的相对方位角的偏差的关系。

含FSS的双层吸波材料吸波性能的MathCAD计算模拟

基于多层吸波材料的反射率等效电路理论计算模型,采用MathCAD对嵌入频率选择表面(FSS)前后的双层吸波材料的吸波性能进行了计算模拟,并与实际测量结果进行了分析比较。结果表明,吸波材料中嵌入频率选择表面后,吸收频带得以增宽,吸波性能得以改善;利用MathCAD进行计算模拟可以简化编程,并能有效预估吸波材料的吸波性能,从而提高设计制备吸波材料的效率。

薄膜波导光隔离器和光电子单片集成技术

叙述了Ｂｉ，Ａｌ：ＹＩＧ薄膜的液相外延生长，研究了这种薄膜材料的光吸收系数、法拉第旋转角、磁光优值及生长感生磁各向异性与Ｂｉ含量的关系。在此基础上，连续外延生长了作单模磁光波导的双层Ｂｉ，Ａｌ：ＹＩＣ薄膜。光纤偏振器的使用使薄膜波导光隔离器向实用化迈进了一步，恒磁薄膜作偏磁场为器件集成化作出了贡献。采用ＭＯＣＶＤ技术，在ＧＧＧ（钆镓石榴石）基片上同时外延生长Ⅲ－Ⅴ族半导体薄膜和钇铁石榴石（ＹＩＧ）薄膜，把光隔离器和磁光光源直接集成在一起，是一种非常有前景的光电子集成组件。

纳米磁性吸波材料研究新进展

纳米磁性吸波材料兼具纳米吸波材料和磁性吸波材料的特征与优点,本文阐述了纳米吸波材料的内涵;讨论了纳米磁性吸波材料的特点;接着从理论研究和应用研究两方面介绍了纳米磁性吸波材料的最新研究成果;最后分析了纳米磁性吸波材料的发展潜力和应用前景。

磁性纳米颗粒膜微波物性研究

采用磁控溅射工艺和复合靶技术制备FeCoB-SiO2磁性纳米颗粒膜;利用X射线衍射仪、扫描探针显微镜分析这类薄膜的微结构和形貌特征;采用振动样品磁强计、四探针法、微波矢量分析仪及谐振腔法测量薄膜试样的磁电性能和微波复磁导率;重点对SiO2介质相含量、薄膜微结构对电磁性能产生重要影响的机理做了分析和探讨.结果表明,这类FeCoB-SiO2磁性纳米颗粒膜具有良好的软磁性能和高频电磁性能,2GHz时,磁导率μ＞50,可以应用于高频微磁器件中.

层状YIG薄膜波导中的静磁正向体波与光相互作用

利用新的微扰方法导出了层状YIG薄膜波导中静磁波微扰下的光模式耦合振幅方程;讨论了静磁波-光相互作用Bragg衍射效率和扫描特性;实现了端面耦合方式下的静磁正向体波-光的非共线相互作用,并研究了静磁正向体波频率和功率对其的影响.

静磁波技术及其应用

本文论述了静磁波的基本特点,静磁波技术的发展及其应用现状,并提出了静磁波器件的研究及其发展方向。

磁性纳米膜微波高磁导率理论与实验研究

磁性纳米膜的应用涉及磁记录头、微电感、微变压器、电磁噪声消除器、高频磁传感器等，其核心材料是软磁薄膜，要求其具有高的磁导率并能保持到几百MHz甚至GHz微波频段．为了获得满足要求的高磁导率和频率响应特性磁性纳米膜，本文分别从机理和实验研究角度，系统研究了磁性纳米膜的高磁导率理论。首先从理论研究角度，系统研究了单层纳米膜和纳米颗粒膜的微波高磁导率机理．单层纳米膜高磁导率主要取决于高饱和磁化强度和面内可调的各向异性．从纳米层次对纳米颗粒膜的交换耦合开展了深入的研究，应用微磁学分析了交换耦合作用的物理图像，交换耦合对克服退磁效应、提高微波磁导率和磁损耗、提高电阻率等方面都起到关键作用．其次从计算模拟角度，深入分析了纳米膜的交换耦合、各向异性、逾渗阈值、电阻率等主要因素对纳米膜微波磁导率作用。为获得具有微波磁导率和兼顾高电阻率的磁性纳米膜，在逾渗阈值附近，进行了纳米膜的电阻率与磁导率相关性研究。最后，从典型磁性纳米膜制备工艺角度，研究了溅射沉积的Fe40Co40B20合金薄膜单层纳米膜和采用顺序沉积Co40Fe40820/SiO2不连续多层纳米颗粒膜，对高磁导率机理进行了实验验证。

多层复合吸波材料的制备及其吸波性能

根据电磁波传播规律,设计了具有阻抗渐变结构的三层平板吸波体．面层由二氧化钛材料组成,易于实现与空气波阻抗匹配,且起到一保护屏作用；底层为强磁损耗体,由铁、钴等原料,经球磨而制得的磁性微粉,形成对电磁波强大的损耗；中间层为过渡层,构成从面层、中间层、底层的阻抗渐变结构．采用磁性微粉与碳纤维按一定比例混合,因而还具有一定的电磁损耗能力．实验结果表明,三层吸波体反射率在-8dB以下((8～18)GHz),拉伸强度10．8MPa,剥离强度75．2 N/cm,满足一定的工程应用．

干涉型多层吸波材料研究

综合介绍了干涉型多层吸波材料的吸波原理及其国内外研究现状,并分别研究了干涉型多层吸波材料三种基本类型:一般干涉型吸波材料、Jauman吸收体和频率选择表面(FSS)吸收体的一般结构、应用以及分析与设计方法,得出FSS吸收体较之其他类型具有更优的吸收性能和更高的实用价值,最后指出了干涉型吸波材料发展的新方向是有源FSS吸收体。

六角晶系铁氧体吸收剂磁损耗机理研究

报道了六角晶系铁氧体Ｘ射线衍射谱和应用奇点检测技术（ＳＰＤ）测试的磁晶各向异性场Ｈ＿ｋ。测试的磁晶各向异性场对应的自然共振频率ｆ＿ｋ落在微波频率Ｃ波段到Ｋ＿ｕ波段内。

双层吸波材料吸波特性研究

依据阻抗匹配原理与电磁波传播规律,设计了具有阻抗渐变结构的双层吸波材料。实验表明,匹配层对提高吸收率起着重要作用;需精确控制其电磁参数与厚度,以实现吸波效果;随着匹配层电磁参量增大,匹配厚度减薄。电介质材料质量一般较轻,磁介质材料损耗较大,将两者复合构成的双层吸波材料,具有面密度低、兼有电损耗与磁损耗的优点。经测量1#、2#材料在8～18GHz反射率<-10dB,3～6#材料在-8dB以下,具有一定的实用价值。

多晶铁纤维吸收剂微波复磁导率和复介电常数的理论计算

由麦克斯韦方程出发，导出了多晶铁纤维吸收剂微波复磁导率和复介电常数的理论计算公式；通过对5GHz频率点多晶铁纤维吸收剂的数值计算，分析了多晶铁纤维的直径、长径比及电导率等对其电磁参数的影响。

FSS在吸波材料中应用的实验研究

对频率选择表面 (FSS)在复合吸波材料设计中的应用进行了研究 .把具有不同几何图案的FSS置于多层复合吸波材料中的不同位置 ,得到多个不同的样品 ,并在以HP872 2ES矢量网络分析仪为核心的弓形法测试系统中进行微波吸收性能测量 .测试结果表明 :FSS的存在显著影响复合吸波材料的吸收性能 ;FSS的图案、几何尺寸以及在复合结构中的位置都对样品的反射率特性产生影响 .优化FSS在复合吸波材料中的使用可获得频带较宽、吸波性能较强的复合吸波材料 .

高能球磨对雾化磁粉结构与磁性能的影响

采用高能球磨的方法处理水雾化Fe-Si-Al软磁合金粉末，运用SEM、XRD分析球磨粉末的显微结构和晶体结构，测试粉末的静磁参数及其2～18GHz范围的复磁导率（μr=μ′-jμ″）。结果表明，球磨时间增加，粉末的扁平率增大、粒度减小；平均晶粒尺寸减小、内应变增大导致结晶有序度降低；粉末的饱和磁感应强度减小、矫顽力增大；球磨粉末的复磁导率实部和自然共振频率均相应提高，但过度球磨不利于材料磁损耗性能的提高。

薄膜材料复介电常数与复磁导率测试研究

采用谐振腔法对薄膜材料复介电常数和复磁导率进行了测试研究 .依据腔内电磁场的特性及薄膜材料体积小的特点 ,采取了较大的模指数、高品质因数、小耦合系数等措施 ,设计了在 2GHz频率下工作模式为TE10 5的矩形谐振腔 .使用Agilent 872 2ES网络分析仪进行扫频反射测量 ,由放置试样前后腔的谐振频率和品质因数以及试样的体积等计算出薄膜材料复介电常数和复磁导率 ,该方法操作简便 ,准确性较高 .

橡胶片型吸波材料硫化特性研究

作为橡胶片型吸波材料,在满足高吸收率的同时,良好力学性能也是重要的技术指标。实验表明,硫化引起橡胶物理化学性质发生变化和吸波体致密度的提高,从而影响电磁参量和吸收率。适当石墨添加导致吸波体拉伸强度和硬度提高,以及石墨在吸波体中形成导电性网络,使吸收率有所增加。硫化时间、硫化剂含量以及硫化温度等因素影响着吸波材料的力学性能。实验得到的样品,在X波段拉伸强度10MPa以上,反射率<-8dB,以及良好的柔韧性,满足一定的工程应用。

纳米晶Fe_(85)Si_1Al_6Cr_8扁平状颗粒材料微波吸收特性

采用雾化工艺和高能球磨处理技术制备纳米晶Fe85Si1Al6Cr8扁平状颗粒合金粉,研究了高能球磨处理工艺对材料微结构、形貌和微波电磁特性的影响．结果表明,高能球磨处理使球形雾化粉粒形状扁平化并细化其晶粒,从而使Fe85Si1Al6Cr8 微粉的微波磁导率显著提高,有效控制了介电常数．后续热处理可以进一步改善其微波电磁性能．对采用该材料制作的涂层吸波性能进行的测量结果表明,在频率为4 GHz附近微波段具有良好的吸波性能．

FeSi纳米晶片状微波吸收剂研究

采用气体雾化工艺和高能球磨处理技术制备了纳米晶FeSi扁平状颗粒材料。研究了高能球磨处理和热处理工艺对材料微结构、形貌和微波电磁特性的影响。结果表明:高能球磨处理使雾化粉粒形状扁平化并使其晶粒细化,从而使FeSi微粉的微波磁导率显著提高,介电常数被有效控制;热处理后可以进一步改善其微波电磁性能。对该材料制作的涂层吸波性能的测量表明,在4GHz附近微波段具有良好吸波性能。

纳米晶Fe_(85)Si_1Al_6Cr_8片状颗粒材料微波吸收特性

采用快淬工艺和高能球磨处理技术制备了纳米晶FeSiAlCr片状颗粒材料.研究了高能球磨处理工艺对材料微结构、形貌和微波电磁特性的影响.结果表明高能球磨处理使球形粉粒形状扁平化并细化其晶粒,从而使FeSiAlCr颗粒材料的微波磁导率显著提高,介电常数被有效控制.对用该材料制作的涂层吸波性能进行了计算模拟,结果表明在4 GHz附近微波段具有良好吸波性能.