基于磁偶极子共振的石墨烯传感器

设计一种开口谐振环超表面与太赫兹波相结合的石墨烯传感器,实现对不同物质更加灵敏的痕量检测。当谐振环的对称性被破坏后,电偶极子和磁偶极子之间产生干涉现象,从而形成了透明窗口,并根据多极子散射功率进一步说明谐振点处的共振机理。超表面与石墨烯的结合,可以实现对吡虫啉杀虫剂的低浓度检测,其检测限为1.725 fg/ml。这种超灵敏检测是通过介电环境发生细微变化时,石墨烯的费米能级会移动到狄拉克点来实现的。该方法在实现低浓度农药检测方面具有重大意义。

基于钛酸锶的动态调控编码超表面研究

提出一种基于温控材料钛酸锶(Strontiumtitanate,STO)的太赫兹频段编码超表面。当STO的温度达到300 K时,该温控超表面在频率0.94 THz点实现1-Bit编码功能;当STO温度升高到500 K时,该超表面在频率1.08 THz点也能实现1-Bit的编码功能。研究编码超表面阵列对太赫兹波的调控以及实现缩减雷达散射截面(RadarCrosssection,RCS)的功能。对比STO的编码超表面和金属编码超表面3D远场散射图,说明基于STO的太赫兹波调控可以显著提升编码超表面对太赫兹波调控的灵敏度。研究结果表明,基于STO的编码超表面为灵活调控太赫兹波提供了新的途径,在6G宽带通信、安检等方面具有巨大的应用潜力。

检偏器对轴角度误差对光纤环偏振耦合测量的影响研究

为了分析检偏器偏振轴与光纤偏振主轴间的对轴角度误差对光纤环偏振耦合强度测量结果的影响,从理论上分析了采用光相干域偏振检测(OCDP)技术测试光纤环偏振耦合强度的基本原理,建立了光纤环中偏振耦合点耦合强度与检偏器对轴角度间的关系模型。根据模型仿真分析了耦合点偏振耦合强度测量值随检偏器对轴角度的变化规律。仿真结果表明:当检偏器偏振轴与光纤环偏振轴夹角为45°时测量误差最小,夹角偏离45°越大,产生的强度测量误差越大。当检偏器偏振轴与光纤环偏振轴的对轴误差为0.6°时,对轴误差引起的偏振耦合强度测量误差为0.18 dB。将对轴误差控制在3°以内,可使得偏振轴对轴误差引起的偏振耦合强度测量误差<1 dB。

高校“计算机文化基础”课程教学改革策略

“计算机文化基础”课程是高校计算机知识学习的基础性课程,“计算机文化基础”教学目前还存在学生基础薄弱、缺乏实践操作机会、教学内容跟不上时代潮流、教学方法手段简单老套、考核方式不合理等问题。本文根据我校“计算机文化基础”课程的教学情况和学生特点,分析了课程教学现状与问题,并提出了相应的改革策略,以此改善课程的教学效果。

太赫兹波在谐振环多层超材料传输特性的研究

利用时域有限积分法研究了太赫兹波在谐振环多层超材料的传输特性。结果表明,对于尺寸相同的谐振环构成多层超材料,超材料从1层变化到5层时,在共振频率0.80 THz处,谐振谷值从-17 dB～-44 dB,共振明显比单层强很多。对于不同尺寸谐振环构成多层超材料,共振频谱带宽明显增强,半高全宽从0.08 THz变化到0.26 THz。结果表明,多层超材料具有比单层更好的太赫兹波特性,这些传输特性为太赫兹波滤波器、吸收器及偏振器等器件设计具有重要价值。

思政教育融入计算机文化基础课程的研究与探索

计算机文化基础是高校学生学习计算机知识的基础性课程,在引导学生形成正确的价值观、帮助学生成为德才兼备的优秀人才中发挥着重要作用。在计算机文化基础课程中实施课程思政可以把思政教育和计算机教学紧密联系起来,充分发挥计算机文化基础课程的内在思政育人功能,目前,该课程还存在课程思政无法贯穿教学全过程、思政育人不全面等问题,本文研究了课程思政融入计算机文化基础课程的途径和策略,为计算机基础课程的思政教学提供一定的参考和帮助。

光子晶体光纤传输特性的研究

应用平面波展开法研究光子晶体光纤的传输特性,数值模拟得到了光子晶体光纤传播模式图,以及光子晶体光纤的频率和色散关系,研究结果为光子晶体光纤器件的开发提供了理论依据。

借助Python实现“概率统计”实验教学的改革与探索

“概率统计”是一门非常重要的公共必修基础课,然而传统教学中存在诸多痛点问题,导致该门课程的教学目标难以完成。本团队秉承“以学生发展为中心”的思想,基于OBE教学理念,借助Python软件,结合教学内容模拟绘制本课程的定理、公式概率模型的图形,实现可视化的教与学,真正做到数形结合,加深学生对抽象概念和定义的理解,激发学生的学习积极性,锻炼学生独立探索创新和解决实际问题的能力,提高课堂教学质量,达到本课程的培养目标。

基于“教学研”一体化的大学物理教学模式探索

为积极响应国家对新工科人才建设的需求,文章结合大学物理学科自身的特点,首先分析了大学物理课堂教学中普遍存在的以教学为主和教学与科研严重脱节的问题,然后提出了建立教学研一体化教学模式,并给出了具体的实施举措,以期为提高大学物理教学质量、培养创新型人才提供新的方向。最后以大学物理光学部分“X射线的衍射”为例进行分析说明。

太赫兹波在二维光子晶体中的传播特性

为了得到太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性,利用平面波展开法数值模拟了三角晶格能带结构和态密度分布,得出E偏振当填充率f=0.9069和H偏振f=0.7346时出现最大光子带隙,在f=0.8358出现最大完全光子带隙。计算表明,增加介电常数的差值,太赫兹波在三角晶格光子晶体中传播的带隙增加了,光子晶体态密度的分布验证了存在光子带隙的范围。研究结果为太赫兹波器件的开发提供了理论依据。

光学衍射实验的MATLAB仿真

本文基于光学单缝、圆孔和多缝衍射进行了理论分析,通过MATLAB对单缝、圆孔多缝衍射进行了计算机仿真,研究结果为光学衍射实验教学提供新的教学手段.

本科学位论文教学水平评估指标体系解读

结合国家教育部本科教学水平评估中对本科学位论文的要求,以本科学位论文的基本要求中的选题和论文质量为研究对象,详细解读了本科学位论文的指标体系要求,并对本科学位论文评估体系的考察点进行解读,提出了相应对策,以及对本科教学改革方式方法提出建议,研究结果为本科学位论文教学评估提供参考。

光电传感导盲机器人的设计与制作

采用履带式底盘作为主体,通过GPS,电子罗盘定位,通过超声波距离传感器和光电传感对行进方向的障碍检测,最后经DSP对各个模块反馈的数据进行综合分析处理后控制履带底盘以预设目的地为终点行进,实现无人操控,自助导引安全到达目的地.

棋盘型结构在太赫兹宽频段RCS缩减中应用研究

本文设计了一种太赫兹波段薄的新型棋盘型结构,实现了宽频段RCS的缩减.该结构为不同尺寸的人工磁导体耶路撒冷十字型组成,通过优化单元结构,使反射相位差在较宽范围内保持在180±30度之间,从而降低后向散射能量,达到宽频段RCS的缩减.仿真表明在0.76-1.26THz范围内反射波在法向会相消,对应远场产生四个对称方向波束;该结构相对同尺寸的金属板相应的波段内RCS的缩减量达到10d B以上,最大缩减量达到25d B,与理论分析一致.总之,棋盘型结构为实现宽频段RCS缩减提供一种新的途径,将在成像、雷达隐身等方面具有重要的意义.

光控电磁超表面太赫兹调制器的研究

本论文利用光敏硅的可变电导率特性,设计了一种基于光控的电磁超表面宽带太赫兹调制器.电磁超表面由金属薄膜、隔离层以及具有光敏硅的特殊结构组成.光敏硅的电导率从1 S/m变为2×105S/m时,谐振频率从1.4 THz变到1.0 THz,其反射率从-5 d B变到-38d B,频移为0.3 THz,振幅调制深度接近100%,并且电磁超表面的反射率小于-10 d B的带宽从0变为0.64 THz,实现宽频带低反射主要与相邻结构单元的反射相位差有关系.该电磁超表面结构为大范围、宽频带的太赫兹调制器提供了一种新的思路和途径,将在通信、国防、成像等方面有重要的应用前景.

太赫兹波段三角晶格二维光子晶体的传输特性

用平面波展开法研究了太赫兹(THz)波在二维三角晶格光子晶体中的传输特性。数值计算了以硅为背景的空气圆柱构成的二维三角晶格光子晶体的能带结构和态密度,计算表明在介质圆柱半径r=0.47a(a为空气介质柱的晶格常数)出现最大完全光子带隙,带隙宽度为0.0701THz;当r=0.49a和r=0.45a时,E偏振和H偏振分别出现最大光子带隙,带隙宽度分别0.1022,0.1923THz。光子晶体能态密度的分布也表明了存在光子带隙的范围。研究结果为THz器件的开发提供了理论依据。

电偶极子电磁场特性的可视化教学研究

为了解决电磁场理论中电偶极子电场特性的抽象化理解,基于电磁场理论的基本知识,从基本的点电荷出发,应用MATLAB语言模拟仿真了电偶极子在X-Y平面,延长线上和中垂面上的电磁特性图,实现了电磁场理论可视化的教学目的.

菲涅耳衍射实验的模拟与仿真

基于MATLAB设计向导GUI开发出的仿真试验具有图形用户界面好、使用方便等特点.本文首先介绍了菲涅耳衍射的基本原理,然后结合具体试验介绍了利用MATLAB的GUI设计向导制作菲涅耳衍射仿真试验的方法及过程,并用实验验证上述数值计算的正确性.

太赫兹波在光子晶体中的传输特性

为了研究太赫兹波在2维正方晶格光子晶体中的传播特性,利用平面波展开法数值模拟了光子晶体能带结构和态密度分布。计算表明,E偏振当填充率f=0.6362和H偏振当填充率f=0.7845时出现最大光子带隙,在f=0.7791出现最大完全光子带隙;增加介电常数的差值,也增加了太赫兹波在正方晶格光子晶体中传输的带隙;光子晶体态密度的分布验证了存在光子带隙的范围。研究结果为太赫兹波器件的开发提供了理论依据。

单缝的菲涅耳衍射与夫琅和费衍射的探讨

本文主要对菲涅耳衍射与夫琅和费衍射两种情况进行论述,并对二者单缝衍射的观察屏上的光强分布作了详细的推导与讨论.