时域耦合模理论引入“理论力学”教学中的可行性的探究

被广泛地用于力学、光学、电学等相关学科中的时域耦合模理论,在前沿科学研究中扮演着越来越重要的角色.在教学和科研相结合的本科教学理念下,将时域耦合模理论引入“理论力学”中已刻不容缓.本文结合拉格朗日方程和久期微扰理论,将振子耦合的二阶微分方程退化为一阶微分方程,即时域耦合模理论的主方程.该探究为本科生顺利接受时域耦合模理论提供了一种方案,并且在本科生素质培养方面有一定的意义.

磁耦合无线能量传输中耦合模理论和电路理论的对比分析

磁耦合无线能量传输是一种新型无线能量传输方式,也称为磁共振耦合无线能量传输,业内对其能量传输原理迄今仍有分歧。目前国内外研究者对磁耦合无线能量传输进行原理分析的方法可归为三种:耦合模理论,散射矩阵分析理论和电路理论。本文分别从耦合模理论和电路理论这两个角度出发,建立系统模型,进行仿真和比较,并对其综合联系和分析。经过分析得出,电路理论是耦合模理论在电学上的进一步阐释,可以用电路理论对磁耦合无线能量传输原理进行解释。

线性啁啾光纤光栅的耦合模理论分析

利用耦合模理论对线性啁啾光纤光栅的反射谱进行了分析 ,并详细讨论了耦合系数、啁啾系数、高斯分布参量。

各向同性光波导受到各向同性微扰时的严格矢量耦合模理论

从Maxwell方程出发,推导出各向同性光波导受到各向同性微扰时严格的非正交矢量耦合模理论,在耦合系数的表达式中发现不包含Wei-PingHuang的准矢量耦合模理论中的偏振耦合项,但在推导过程中曾出现过偏振耦合项.最后认为这是由于偏振耦合项是二阶小量,而弱导近似忽略了与之相等的二阶小量耦合项.因此,严格的矢量耦合模理论不存在该项而准矢量耦合模理论可把偏振耦合项作为修正项·

基于耦合模理论的明暗模腔耦合MDM波导体系中等离子体诱导透明的研究

利用耦合模理论和时域有限差分方法从理论与模拟2个方面对明暗模腔耦合MDM波导体系中等离子体诱导透明进行研究。基于耦合模理论推导出腔耦合MDM波导体系透射的理论表达式,然后通过时域有限差分(FDTD)对理论公式进行验证。讨论系统中存在的群色散和慢光效应。研究结果表明:腔之间相互耦合强度、共振失谐量对透明现象有很好的调制作用;相互耦合强度、共振失谐量对慢光效应也可灵活调控,群折射率接近27,使得波长为1 047 nm的光脉冲群速度减小1个数量级。

长周期光纤光栅耦合模理论与制作技术的研究

基于耦合模理论对长周期光纤光栅的光谱特性进行了理论分析,推导出传输率、谐振波长等公式;利用精密步进电机和高频CO2激光器,设计采用高频CO2激光脉冲三束对称逐点写入技术,在普通通信单模光纤中成功地进行了长周期光纤光栅的制备研究.

耦合模理论及其在ID-Tag器件分析中的应用

耦合模理论广泛应用于低插损滤波器的分析和设计中。文章首先对耦合模理论在声表面波领域中的应用以及方程形式、参数提取方法等方面的发展进行了回顾。给出了利用耦合模理论分析无线 ID- Tag器件的方法 ,给出了 YZ- L i Nb O3压电基片上四条开路叉指反射栅的 ID- Tag器件的频域和时域仿真结果。对影响器件插损和多次反射的基片类型、金属化厚度等因素进行了讨论 。

太赫兹金属线波导耦合模理论研究(英文)

基于耦合模假设,研究了描述两太赫兹金属线波导之间耦合特性的耦合模理论.通过采用与光波导耦合模理论等价的近似,研究得到了耦合方程和耦合系数表达式.进而,研究得到了两个相同金属线波导的耦合方程解及耦合特性.所提出的理论对于描述两金属线波导之间的能量传递具有重要的意义.

声表面波标签中金属栅阵的耦合模理论

耦合理论广泛应用于声表面波器件模拟和设计中。该文利用有限元分析软件与耦合模(COM)理论分析了金属栅阵中声表面波的传播特性,得到栅极厚度为不同值时声表面波在短路栅或开路栅中传播时的频散特性与耦合系数、相对波数以及衰减常数等耦合参数,说明随着栅极厚度的增大,短路栅特性下声表面波的衰减系数与阻带宽度会随之减小,而开路栅则相反。

耦合模理论对光纤光栅的分析

从麦克斯韦方程组出发,基于光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,给出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式.通过求解耦合方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式.

长周期光纤光栅的耦合模理论

为了分析长周期光纤光栅的耦合机制和光栅特性,基于耦合模理论,对长周期光纤光栅中纤芯导模与包层模间的模式耦合进行了研究,推导出长周期光纤光栅的传输率、耦合系数等多个公式;基于Matlab软件编程,研究得到比较可行的长周期光纤光栅传输谱仿真模拟方法,模拟结果与实验观测相符。

用于传感器的声表面波谐振器耦合模理论研究

本文主要研究声表面波耦合模理论在声表面波谐振器中的应用。本文结合声表面波谐振器的特点，对谐振器表面沉积介质薄膜后引起器件结构参数的变化进行了分析，为研究基于SAW谐振器的传感器提供了一种方法。

用久期微扰理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论

尽管耦合模理论在过去几十年内已经被广泛研究,但它的理论来源还是困扰着广大研究者.在这里,基于久期微扰理论,将经典弹簧振子模型退化为耦合模理论,并将该理论用于解释音叉耦合的实验现象.研究表明这种方法将耦合模理论中每一项的系数都与经典力学中的相关物理量建立关联,且理论和实验结果符合得很好.该研究为耦合模理论中每一项的来源提供了一种较严谨的推导方法,在线性耦合体系的理论研究方面有一定的指导意义.

基于耦合模理论的强阻带抑制带通滤波器设计

为了实现射频收发系统中相邻通道间的信号收发隔离,运用时域耦合模理论设计具有较强的阻带抑制的微带带通滤波器.该滤波器由1个奇偶双模微带谐振单元和1个偶模微带谐振单元构成.3个谐振模式相互耦合,在通带低频侧形成1个传输零点,在高频侧形成2个传输零点.可以实现较高的频率选择性和带内平坦度,在通带的高频侧实现较强的阻带抑制.以C波段的三模耦合微带带通滤波器为例,通过时域耦合模理论对滤波器的滤波特性进行准确计算,得到各个谐振模式之间的耦合关系.通过特征模电磁仿真完成满足该耦合关系的滤波器结构设计.对该滤波器进行实物加工与测试.测试结果与理论计算结果吻合良好.结果表明,该滤波器可以有效地应用于射频收发系统收发通道间的隔离.时域耦合模理论可以实现多模耦合滤波器的高效设计,快速得到系统所需的滤波特性.

基于耦合模理论均匀光纤光栅光谱仿真研究

文章利用耦合模理论对均匀光纤光栅光谱进行了仿真研究,绘制出不同参数下的反射光谱特性曲线,讨论了不同参数对光纤光栅频率选择特性和反射特性的影响,仿真研究结果表明:均匀光纤光栅的反射光谱带宽与折射率调制深度近似成线性关系.反射谱带宽与光栅长度成近似的反比例关系.

应用耦合模理论研究光在圆对称双包层光纤中的传输(英文)

为了深入理解双包层光纤的光场传输特性,应用耦合模理论将双包层光纤等效为相互耦合的单模光纤和环形芯光纤,研究了圆对称的双包层光纤的光场传输.通过计算单模光纤LP01模和环形芯光纤导模的耦合系数发现了环形芯光纤LP0n模的耦合系数远大于其它导模的耦合系数,且LP0n模中的高阶模比低阶模的耦合系数大.据此,应用耦合模理论计算得到了该双包层光纤的光传输特性,计算结果发现光场沿光纤轴向呈近似周期分布,且纤芯中光功率变化的平均周期随波长递增,但平均归一化功率与光纤参数紧的选择有关.

基于拉格朗日方程导出的三模耦合模理论及实验验证

通过近几年对耦合系统的研究,在双模耦合系统中已经很广泛的进展。本文扩展到对三模耦合系统进行探究,从拉格朗日方程出发,建立更完善的音叉耦合系统的动力学方程,再利用久期微扰理论将动力学方程退化为耦合模理论的主方程(一阶微分方程),搭建由弹簧连接的音叉耦合受迫振动系统进行了实验和理论研究。研究结果表明理论与实验符合的很好,并且相对于两模耦合系统,三模耦合系统存在更多的可调参数,在耦合体系理论研究中有一定的指导意义。

基于耦合模理论的体声波环行器设计

体声波(BAW)环行器是基于角动量偏置的一类新型无磁环行器,为了能准确地预测BAW环行器的性能,该文给出了一种基于耦合模理论(CMT)的设计方法。首先由CMT推导出BAW环行器的解析模型;然后利用Matlab绘制出归一化调制参数与环行器性能指标之间的关系图,并从图中选择环行器综合性能较好的调制参数点;接着以串联谐振频率1.752 GHz、品质因数1593的体声波谐振器(BAWR)为例,计算出解析模型中的系数,同时确定调制信号频率和调制深度;再利用Matlab编程绘制出BAW环行器的S参数完成设计;最后将基于CMT计算的结果和基于ADS软件谐波平衡(HB)仿真结果进行对比。对比分析结果表明,基于CMT设计的BAW环行器插入损耗、端口隔离度、回波损耗与HB仿真结果基本吻合,验证了CMT设计方法的可行性。

CST中四态非厄米系统耦合模理论研究

使用时域有限差分法对四态非厄米系统的耦合模理论进行验证。基于耦合模式方程,给出此系统传输系数公式,计算得出系统的透射谱与反射谱。在CST软件中用开口谐振环设计四态非厄米系统,基于CST软件的时域有限差分法仿真得到系统传输系数并进行验证。计算与仿真得到的传输系数结果一致,表明利用耦合模理论处理四态非厄米系统可行。

用统一耦合模理论分析含布拉格光栅的对称光纤耦合器的传输特性

利用由麦克斯韦方程组直接导出的统一耦合模理论分析各种类型的含布拉格光栅的对称光纤耦合器的传输特性。与以前发表的分析方法不同 ,对于含布拉格光栅的耦合区域 ,统一耦合模理论同时考虑了布拉格光栅和耦合器的耦合作用。模拟结果证明它能精确地模拟和解释各种类型的含布拉格光栅的对称光纤耦合器的有关实验现象。