二维光子晶体中反常Doppler效应的相位演变

光在具有负等效折射率的二维光子晶体中传输时会产生反常Doppler现象,为了分析光在该反常效应中传输时的相位变化,首先用时域有限差分(FDTD)法仿真了光经过静止光子晶体时的负折射现象,然后对光子晶体中沿光传输方向的Bloch波做快速傅里叶(FFT)处理。对滤波后的频谱,用iFFT反演出各平面波分量,并通过分析各平面波分量的相位演变,分离出与负折射产生有关的后退波分量。然后,将实验中的连续运动过程分解为各静止瞬间,分析了各相邻时刻探测面上信号光和参考光的相位变化,此处两束光的相位变化差随时间的变化量就是差频。静态FDTD方法仿真计算得到的差频与理论值的误差约为20%,能较好解释反常Doppler效应发生过程中光的相位变化。本文的研究揭示了反常Doppler效应发生时光子晶体中起作用的分量的相位变化,也为研究光在运动介质中的传输特性提供了新的思路。

激光诱导Al等离子体中的Doppler效应

用Nd:YAG脉冲激光烧蚀Al靶产生等离子体,利用时间分辨技术采集Al等离子体辐射的时间分辨信息,使用光学多道分析系统(OMAⅢ)记录Al等离子体辐射光谱,从而获得激光诱导Al等离子体时间分辨光谱。分别利用Lorentz函数、Gauss函数以及这两种函数的线性叠加函数(后简称叠加函数),对Al原子共振双线AlⅠ396.15nm,AlⅠ394.40nm进行拟合分析,解析出实验谱线所含的Lorentz和Gauss线形成分。通过对比这两种线形成分发现,实验谱线主要由Lorentz线形成分所组成,Gauss线形成分相对少得多。通过对比Lorentz函数与叠加函数对实验谱线的拟合曲线,给出了Doppler效应展宽谱线的直观图像,估算了Doppler效应导致谱线的增宽量。结果发现,Doppler效应引起的Al共振谱线增宽约2×10-3～8×10-3nm,这与理论计算结果6.7×10-3nm符合得很好。因此,通过拟合分析与理论计算,对激光诱导Al等离子体中的Doppler效应给以圆满解释。

关于血流测量中的谐波Doppler效应

在血流Ｄｏｐｐｌｅｒ 测量中，利用超声对比增强剂（ＵＣＡ） 作用下的谐波Ｄｏｐｐｌｅｒ 效应是项新技术。本文首次报道了谐波Ｄｏｐｐｌｅｒ 产生的机理，频移公式，测量条件，校正方法等研究内容，指出了谐波Ｄｏｐｐｌｅｒ 的主要优点是扩展了测量低速血流的速度下限。

高频波在IAR中传播的Doppler效应

根据高频波在电离层阿尔芬谐振器 (IAR)中的传播特性 ,将普适的Doppler频移公式具体化 ,以此为出发点 ,深入分析了IAR中产生Doppler效应的多种原因 ,尤其是IAR中粒子漂移 (包括电子和离子 )对产生Doppler频移的影响 ,并计算了相应的频移大小 .结果表明 :在IAR中 ,高频波Doppler频移可以达到几十Hz,其中电子漂移运动和飞船运动引起的高频波Doppler频移占主要地位 ,反射波相位变化引起的频移在入射波的频率足够高时只有0 .1Hz左右 ,可以忽略不计 ;这为高频波Doppler频移的实验观测结果提供了理论依据 .

介质中光的Doppler效应

用相对论速度、时间变换和四维波矢量的变换方法得到了介质中光的Doppler 效应公式。

基于Doppler效应的无线传感器网络射频干涉定位方法

文中提出一种基于Doppler效应的无线传感器网络射频干涉定位方法,两个锚节点同时发射具有一定频差的单音信号形成射频干涉,使得各接收节点获得一个低频变化的接收场强指示(RSSI)信号.基于其中一个锚节点移动产生的Doppler效应,在锚节点移动的时间段内,各节点通过测量RSSI信号的振动周期数,便可以获得自身到移动锚节点起点和终点的距离差.从而,通过锚节点的多次移动,各节点根据多组距离差信息,依据双曲线定位算法得到自身的地理位置估计.该定位方法仅需利用节点的无线通信设备,不需要额外的辅助测量装备,同时各节点独立进行自身的位置估计,不需要进行集中处理,是一种分布式的定位方法.理论分析和实验仿真均验证了该方法的可行性.

Doppler展宽的四能级系统无反转激光的传播效应

在考虑Doppler效应下,通过理论分析和数值模拟研究了传播效应对开放四能级系统中的无反转激光特性的影响。研究发现:探测场和驱动场同向传输对系统获得无反转激光更为有利,要想提高探测激光的增益不仅要选取合适的入口处驱动场Rabi频率值,而且选取适当的驱动场和探测场初始失谐值对于提高激光增益也极为关键;随传播距离的增大,探测场上下能级粒子数一直满足无反转,而探测场上能级和驱动场上能级间的粒子数随传播距离的增大发生了Raman反转。

由二次Doppler效应确定非晶合金的Debye温度

一、引言 固体中原子间相互作用使原子围绕平衡位置振动并形成各种模式的波,Debye从连续介质中的弹性波考虑分析了晶格振动的能量,从而得到了固体比热的公式。Debye理论中的特征温度——Debye温度θ_D是标志固体中原子间结合强弱的物理量,对研究晶格动力学是有意义的。一般可以从两个方法求θ_D:1)测定固体比热随温度变化的规律。

声波与电磁波的Doppler效应

从波的传播方向、波源的速度以及观察者不共线的一般情况出发,可导出声波与电磁波的Doppler效应表达式,并指出了二者的异同。

开放的Ladder型无反转激光系统中的传播效应

利用开放的Ladder型无反转激光系统模型,通过数值计算结果,分析了无Doppler效应和有Doppler效应两种情况下,传播效应对无反转激光增益,探测场和驱动场Rabi频率及能级粒子数布居的影响,同时还研究了在特定距离处,无反转激光增益与介质入口处的驱动场Rabi频率和Doppler展宽的关系.

面向可穿戴设备的超声波手势识别方法

针对传统的基于触摸屏和计算机视觉的手势交互方法无法应对智能可穿戴设备逐渐趋向小型化和低功耗等问题,依据声波的Doppler效应和运动物体能够改变声波频率的特性,提出了一种基于超声波的低功耗鲁棒手势识别方法。该方法利用Goertzel算法进行超声波频率特征提取和分析,得到手势的移动方向并形成时间序列,进而利用隐马尔科夫模型实现用户手势识别。在微软移动终端Surface上的实验表明,此方法在安静和嘈杂的环境下都能达到较高的手势识别准确率、更高的鲁棒性、更低的计算成本和功耗,能够满足可穿戴设备发展对于手势识别的需求。

激光等离子体的受激Brillouin散射

研究了激光等离子体背向和侧向受激 Brillouin散射光谱结构。激光等离子体相互作用时 ,受激 Brillouin散射光谱受激光等离子体状态的影响而产生 Doppler效应。当激光以 4 5°入射不同材料的平面靶时 ,等离子体运动产生不同的二维效应 ,高 Z材料产生的等离子体冕区主要沿靶法向运动 ,受激 Brillouin散射光谱在侧向产生较大蓝移 ,而低 Z材料则主要在激光入射方向产生较大蓝移。

光子高阶轨道角动量制备、调控及传感应用研究进展

光子既是经典信息也是量子信息的理想载体.单个光子不仅可以携带自旋角动量(与光波的圆偏振相关),还可以携带轨道角动量(与光波的螺旋相位相关).而轨道角动量的重要意义在于可利用单个光子的量子态构建一个高维的Hilbert空间,从而实现高维量子信息的编码.自Allen等于1992年确认光子轨道角动量的物理存在以来,轨道角动量在经典光学和量子光学领域展现了诸多诱人的应用前景,目前已成为国际光学领域的研究热点之一.本综述将着重介绍高阶轨道角动量光束的制备与调控技术,特别是高阶轨道角动量的量子纠缠态操控、旋转Doppler效应测量及其在远程传感和精密测量技术中的应用.

一种推导黑体温度变换的简易新方法

近一个世纪以来,对黑体相对论温度变换的讨论一直在进行着。其中最具代表性的变换是在上世纪六十年代,由R.N.Bracewell等人以从实验发现的3K宇宙背景辐射为基础、从与实验符合很好的Plank黑体辐射公式出发。

Michelson干涉仪测光波波长原理新释

利用光学中的Doppler效应和“拍”现象理论,对Michelson干涉仪测光波波长的实验原理给出新的解释,从而拓宽了对该实验原理的理解和加深了对实验现象本质的认识。

Michelson干涉仪测光波波长原理新释Ⅱ

继续前文的讨论,利用光学中的Doppler效应和“拍”现象理论,对Michelson干涉仪 测光波波长的实验原理和实验现象给出新的解释,从而拓宽了对该实验原理的理解和加深了对实 验现象本质的认识。

负折射物质特性的理论分析

从基本的电磁场理论出发,分析和解释负折射物质的电磁特性,以及负折射物质中的逆Cerenlov现象、逆Doppler现象、负折射率和完美透镜的工作原理,帮助人们更加清楚地认识负折射物质的本质特性,更好地开发和应用好负折射物质.

高频天波返回散射传播实验研究新进展

论述了中国电波传播研究所在高频天波返回散射传播新的实验研究.返回散射实验系统根据法拉第旋转效应利用收发不同极化天线阵成功的探测到2000km远的飞机.探测得到的飞机航迹和同时用VHF雷达探测的飞机航迹进行了比较,其差异很小,均方根误差为σ=13km.返回散射实验系统的探测区域包括了陆地、陆海边界和海洋.得到了陆地、陆海边界和海洋的高频天波Doppler谱,可清晰的分辨陆地和海洋边界,利用其特点可对海岸线定位.建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动模型,利用射线追踪的技术和迭代反演技术拟合了电离层扰动电离图的Pmin-f曲线,获得了电子浓度分布并推断了沿探测路径的电离层扰动区域的大小和扰动区临界频率波动的幅度.研究了扰动电离层对HF波传播的跳距、覆盖区域的大小及射线"俘获"效应等.

速度照相机

为了加强交通安全管理,在交通要道设置速度照相机,以测量车辆速度和记录超速的车辆,其原理是基于多普勒效应(Doppler Effect):当声、光或电磁波的波源本身处于运动状态之下时,观察者所接受到的频率会发生变化,并呈一定函数关系。同理,当雷达波碰到行进中车辆时,会产生反射波,而反射波讯号的频率会因车辆速度而改变,所以可以从反射波的频率测得车辆的速度,从而鉴别车辆是否超速,并启动数码相机记录违章车辆的标志数据。本文阐述这种速度照相机的工作原理和相关事项。

时间的多谱勒变换

本文通过分析运动惯性参照系中任意两个同地事件的时间间隔的测量过程，指出在实际情况下，时间间隔在惯性参照系之间的变换关系具有Doppler′s效应的形式，从而揭示了这种效应的本质，拓广了其适用范围。文中给出了证明和应用实例。