含色散介质的一维光子晶体微腔中简正耦合模的物理图像

对一维光子晶体中的色散介质采用洛仑兹振子模型,对线性层及色散δ层均采用传输矩阵的方法,研究了一维含色散介质的光子晶体微腔中的简正耦合模。通过改变洛仑兹振子和微腔之间的失谐频率,分析了简正耦合模频率的变化情况。在失谐频率比较大时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较小,简正耦合模中的一个接近腔模频率,而另一个则接近洛仑兹振子的共振频率;在失谐频率比较小时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较大,简正耦合模与未耦合的腔模频率和洛仑兹振子的共振频率之间的差别较为明显。最后通过引进该结构的复有效折射率,对含色散介质的系统,由于带隙中间的共振模被湮灭并分裂为左右两个耦合模,其复有效折射率虚部在原共振峰处跃变为一较大值,而在新生成的两个耦合模附近趋近于零,光与色散介质相互耦合而形成的腔极化激元的物理图像十分清晰。

+1/-1相位掩模板和532nm激光下低损耗As_2S_3硫系光纤布喇格光栅的制备

采用改进型Sagnac干涉光栅写入系统,利用532nm准带隙光曝光源和带+1/-1衍射级的相位掩模板,在两种不同直径的低损耗As_2S_3硫系玻璃光纤上刻写布喇格光栅,并研究曝光期间光栅的动态特性.实验表明,As_2S_3光纤布喇格光栅透射峰值随光纤直径的减小而增强;在曝光过程中,布喇格波长先是较快地向短波长方向移动,随着曝光时间的延长,布喇格波长缓慢地向长波长方向回复.曝光时间为800~1 000s时,在包层直径为140μm的As_2S_3光纤上获得质量良好的布喇格光栅光谱,其透射峰值可达-2.6dB,带宽为0.37nm.对As_2S_3硫系光纤纤芯的光敏性分析结果表明,折射率调制幅度和平均折射率变化随曝光时间分别可达到10-4和10-3数量级.

极端相对论性正负电子对等离子体中横振荡的色散关系

由伏拉索夫方程和费米分布函数的相对论性修正形式推导出相对论性正负电子对等离子体中横波的色散方程,对等离子体中的横波进行解析研究,得到长波支和短波支的色散关系。从解析的色散曲线发现了与Mikhailovskii在极端相对论性情况下对于电子-离子等离子体中色散关系研究相类似的结果:在极端相对论性等离子体中横波的解析色散曲线具有不连续性。基于解析色散曲线的不连续性,进而采用数值计算的方法求解了完整的等离子体色散方程,得到其数值解,数值色散曲线可将解析上的长波和短波衔接起来,使其成为一条完整的色散曲线。

反常色散亚微米硫系玻璃脊形波导及其在光学相位共轭中的应用

基于有限元法仿真计算了脊高850nm、脊宽800～2 000nm、刻蚀深度200～600nm的亚微米结构尺寸As2S3硫系玻璃脊形波导的有效折射率和色散特性.结果显示在光通信波段内准TM模式下一定波导结构存在反常色散,且同一脊宽和脊高下零色散波长位置随刻蚀深度增加出现蓝移;同时合适结构的波导还存在两个零色散波长,如脊高850nm、脊宽1 000nm、刻蚀深度350nm的脊形波导,准TM模式下两个零色散波长为1 510nm和1 746nm,波长1 550nm处的色散值为-28.62ps2·km-1.在此基础上,利用此具有反常色散的脊形波导作为光学相位共轭介质,将其应用在220km远距离光纤链路的3×40Gb/s高比特率波分复用系统中进行仿真实验,结果显示该硫系玻璃脊形波导构建的光学相位共轭器有效地实现了四波混频效应,且对整个系统的色散进行了有效补偿.

非卡诺制冷机在最大品质因子下的制冷系数

非卡诺制冷机是由两个多方过程和两个绝热过程组成。假设传热过程服从牛顿传热规律,推导出制冷机的制冷率和制冷系数的表达式,得到制冷率与制冷系数之间满足的特征曲线。通过数值模拟研究在最大品质因子下制冷机的制冷系数。分析在长时间和短时间热接触条件下制冷系数的优化值,并与经典的Curzon-Ahlborn(CA)制冷系数进行比较。结果表明,在长时间热接触极限下,高低温热接触过程中工质的热容之比λ=1时,优化制冷系数为CA制冷系数;λ<1时,优化制冷系数小于CA制冷系数;λ>1时,优化制冷系数大于CA制冷系数。而在短时间极限下,在λ=1时,优化制冷系数大于CA制冷系数。在所有情形下,优化制冷系数随着热容比λ的增大而增大。这个模型可以应用到Otto、Joule-Brayton、Dissel和Atlinson热力学循环,这可以为设计实际的制冷机提供指导。

光纤陶瓷器光泽度测量系统

本文介绍一种由光纤传光束构成的陶瓷器表面光泽度测量装置,该装置体积小巧,灵敏度高,抗环境干扰能力强,可对产品直接进行测量.

自旋系统量子热机循环

建立了一种以无相互作用的自旋系统为工质的量子热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及其时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,在高温极限下详细推导出它们的具体优化特征.从微观上分析了热机循环的性能优化.

布里奇曼热力学关系表的快速做法

根据布里奇曼热力学关系表简缩约定，得出关系表的行列式规则，据此规则快速做出布里奇曼关系表。

履带式智能弧焊机器人系统的研制

本文对履带式智能弧焊机器人系统的总体组成、基本功能及实施方案等作 -介绍 ,并对系统中的关键技术进行详细分析。该爬行机器人具有适应性强 ,智能化程度高的特点 ,可适应于垂直壁面、球面、管道等多种表面上爬行 。

一个基于FPGA的多通道压频转换数据采集系统接口

本文描述了一个用于8通道压频转换（VFC）数据采集系统的全数字接口模块，该采集系统具有高信噪比和低的接口定时约束，接口模块用一片现场可编程门阵列（FPGA）芯片实现．除了结构紧凑、工作可靠以外，使用FPGA实现的该接口模块可以多次重新构造，以便适应系统结构或功能上的变化需求．

单片微机应用系统的抗干扰技术

阐述了单片机应用系统的硬件抗干扰措施和软件抗干扰对策。经应用实践证明：只要采用所述的抗干扰技术，可保证单片机应用系统在很差的应用环境中可靠运行。

改进型Sagnac干涉系统刻写光纤光栅的实验设计

建立了基于改进型Sagnac干涉系统刻写光纤光栅的实验平台。与传统相位掩膜法不同,该平台的+1和-1级衍射光是分开后再通过反射镜两次反射叠加干涉,因而光纤不需要紧靠相位掩膜版,可在合适的空间处获得干涉条纹,实验操作方便。该平台无需更换相位掩膜版,只调整反射镜改变干涉角度就可获得不同光栅中心波长。结合实例,设计了刻写硫系玻璃光纤布拉格光栅实验,探究影响光栅质量的主要因素。

棱镜耦合自动测试系统设计

基于单片机与PC上位机,设计了包括硬件和软件的棱镜耦合自动测试系统。该系统控制了步进电机的运转状态,实现了光强数据的自动采集、处理,并通过软件完成数据存储、分析及图形显示。实验结果表明,该系统满足棱镜耦合技术要求,实验效果良好,实现了高精度、高自动测试的棱镜耦合技术。

介观系统具有椭圆轨迹激子的能级宽度

本文应用准经典粒子理论和量子力学测不准关系,得到具有椭圆轨道激子的能量测不准量和能级宽度。基于上述计算结果,发现椭圆激子轨道的偏心率很小,其轨迹接近于圆。对于偏心率较大的激子很容易离解,其寿命非常短,存在几率很小。

汤森系数与涂硼正比计数管中气体放大的关系研究

基于正比计数管的气体放大,提出四个约化量:约化汤森系数αre、约化倍增因子Mre、临界约化电场ε0、临界约化汤森系数Σ,并得出对应于线性、幂指数和自然指数αre-ε关系的约化倍增因子表达式。以P10气体充入特定涂硼正比管为例,做出了三类关系的约化倍增因子Mre-εa曲线。分析表明描述约化汤森系数、约化倍增因子和约化电场之间的三类关系具有良好的统一性。正比管中存在临界约化电场和临界约化汤森系数,其取值因αre-ε关系而异。正比管中约化倍增因子随阳极丝表面电场递增,其增速受αre-ε关系的影响,但倍增因子取值变化很小。

自旋系统量子布雷顿热机循环性能分析

本文建立了一种以无相互作用的自旋1/2系统为工质的量子布雷顿热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,并在一般情况下和高温极限下对循环的功率进行优化分析。

相对论性快电子分布等离子体纵振荡的色散关系

在相对论性情况下,从等离子体纵介电常数出发,推导出无磁化、无碰撞、各向同性的快电子分布等离子体纵振荡的色散方程.对纵振荡的色散方程进行解析分析,得到长波支和短波支的色散关系.由于解析色散曲线的不连续性,直接对无量纲化的纵振荡色散方程进行数值计算,得到相对论性快电子分布等离子体纵振荡完整的色散曲线.对数值结果进行拟合,得到简单的色散函数表述以便于应用.并在极端相对论条件下,将这种分布与经典Maxwell分布的色散关系进行比较,得出两种分布情况下纵振荡的色散关系在一定的波数范围内有类似的性质.

相对论正负电子对双温等离子体中纵波线性色散关系

导出了无磁化无碰撞各向同性相对论正负电子对等离子体纵波的色散关系。使用逐次近似的标准技术,对两种极限情况下的纵波色散方程进行了解析研究。将完全色散方程进行变换,使它们完全适用于在需要完全相对论处理的温度范围内进行数值计算。用数值模拟方法得到了用解析方法不能得到的完全的色散曲线。

光学器件设计与大学生科研训练实践

本文以“光学器件设计”为题开展了大学生科研训练,围绕着“知识、能力、素质”三方面对大学生实施教研融合实践,以落实对大学生创新能力的培养.以文献调研、设计实践、分享讨论、组会答辩等方式系统地开展训练,以每周一次报告分享讨论的形式组织教学.学生们经过为期一年的训练,不仅深刻内化了光学专业知识,而且其动手能力、表达能力、创新能力和刻苦钻研的精神也得到了很好的锻炼和提升.

相对论正负电子对等离子体色散关系

等离子体色散关系是研究等离子体中波及其不稳定性的基础。本文以正电子温度与电子温度之比为参数,对无磁化、无碰撞、各向同性、正负电子对等离子体纵波和横波的色散方程进行解析计算,对正负电子对双温等离子体纵波和横波进行研究,得到长波支和短波支的色散关系。基于纵波和横波解析色散曲线的不连续性,进而采用数值计算的方法求解完整的正负电子对双温等离子体纵波和横波的色散方程,得到其数值解。纵波和横波的数值解色散曲线可将解析上的长波和短波衔接起来,得到较为全面的色散图像。