教学质量国家标准视角下普通物理实验教学改革思考

普通物理实验是物理学专业的一门重要的实践课程,在新的教学质量国家标准体系下,如何加强普通物理实验的教学,提升本科教学质量是一个普遍性的问题.主要针对地方本科院校中普通物理实验学时偏少的现象,提出了增加实验项目和单项实验项目的学时,丰富实验教学手段的解决措施.这些措施作为一个有机整体,一方面有利于学校的人才培养方案达到教学质量国家标准的要求,另一方面有利于提高学生参与实验教学的积极性,激发学生学习的兴趣,保障实验教学质量.

翻转课堂教学模式下的大学物理实验微课探究——以光学实验“牛顿环”为例

翻转课堂教学以及微课程教学模式的出现对当前高等教育下引发新的教学模式和学习方式产生了巨大影响.大学物理类课程的教学改革迫在眉睫.文章从大学物理实验课程的微课制作着手,探索了如何将微课与大学物理实验课程教学相结合,以达到提高教学效果和培养学生创新能力为目的.

低频低噪声模拟信号自动增益控制系统的设计

通过对微型红外激光条码扫描片上系统模块中模拟信号自动增益控制电路部分设计流程的详细描述,给出了适用于低噪声模拟信号的自动增益控制系统设计方法。其主要难点是使多个低噪声高性能运算放大器与其他模块驱动电路的集成过程中能保持良好的性能参数,实现具有低噪声、高增益并支持自动增益控制的高性能处理,优点是参数好、抗干扰能力强、成本低廉,性能可靠。本文对集成电路原理图设计、版图设计、仿真分析、集成电路工艺选择等整个设计流程进行了详细介绍。

电源系统中结构和线缆的EMC设计

在电源产品设计中为了使样机通过EMC测试,在前期功能设计时进行EMC设计是最省时间和最有经济效益的。从结构设计和线缆两方面,论述了通讯电源系统EMC设计的一些方法和注意事项,包括结构的屏蔽、导电连续性、器件的布局和装配,尤其是线缆之间的互相干扰和线缆走线路径的方面的EMC设计,对通讯电源系统有一定指导意义。

温度对双光子光折变屏蔽光伏亮孤子相互作用的影响

为了得到温度对外加电场的双光子光伏光折变介质中屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响结果,将两束相干光束作为入射波,在不同温度下采用数值方法求解波传播方程。结果表明:室温下两个同相位孤子波的相互作用随温度变化伴有融合现象,当温度升高到350 K时两孤子可融合成一束稳定的孤子波;两个反相孤子相互排斥现象随温度变化而增强;相位差为π/2的两孤子,其相互作用随温度变化过程中有更多的能量转移,同时两孤子间的排斥现象随温度变化而增强。温度变化足够大时,两孤子作用过程中将发生崩溃现象。

双光子光折变介质中非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对

对有外加电场的双光子光伏光折变晶体中两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束的耦合进行研究,给出产生亮-暗双光子光折变屏蔽光伏孤子对需满足的条件。以Cu:KN SBN晶体作为研究对象,选取α=117.3,β=83.79,η=1.5×10-4,σ=104,δ=0.005,r=10时,给出双光子光折变晶体中的非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对2个孤子分量光强的空间分布,证明有外加电场的双光子光伏光折变晶体中存在非相干耦合亮-暗屏蔽光伏孤子对,指出孤子对是由偏振态和波长都相同的两束互不相干光形成的,当外加电场方向和晶体中光伏电场的方向与晶体光轴方向相同时,双光子光折变晶体中可支持亮孤子峰值光强稍大于暗孤子最大光强的非相干耦合亮-暗孤子对,当外加电场方向和晶体中光伏电场的方向与晶体光轴方向相反时,双光子光折变晶体中可支持亮孤子峰值光强稍小于暗孤子最大光强的非相干耦合亮-暗孤子对。

中心对称和非中心对称单光子光折变空间屏蔽灰孤子的时间特性

为了得到中心对称和非中心对称外加电场单光子光折变晶体中空间屏蔽灰孤子时间特性的结果,基于中心对称和非中心对称单光子光折变效应的基本理论,推导出了含时间参量的空间电荷场和光波的动态演化方程,采用数值方法,分别研究了基于中心对称和非中心对称单光子光折变晶体中灰孤子强度包络和强度半峰全宽的时间特性。结果表明:当孤子的峰值强度与暗辐射的比值较大时,孤子的半峰全宽先是随时间递减到一个最小值,然后逐渐增加到一个稳定的常数值。当孤子的峰值强度与暗辐射的比值较小时,孤子的半峰全宽随时间的增加而单调减小,最终达到一稳定状态。对不同时刻灰孤子的动态演化特性进行了研究,中心对称和非中心对称空间灰孤子有类似的时间演化特性。

非相干耦合热电光伏光折变空间孤子对(英文)

基于无偏压光伏光折变晶体,理论研究了热电效应和光伏效应共同作用下的稳态空间孤子对.从非相干耦合波方程出发,推导了热电光伏孤子对的数值解;采用有限差分方法,数值模拟了各类孤子对的强度包络.结果表明:在自散焦光伏光折变晶体中,当正的热电场远大于光伏场时,亮-亮孤子对可以存在;当暗-暗或者灰-灰孤子对存在时,负的热电场可以增强自散焦效应,进而减小孤子的半峰全宽.各类孤子对的半峰全宽可以通过改变热电场的大小而加以操控.此外,非相干耦合热电光伏孤子对可以在一定条件下分别退化成热电孤子对或者光伏孤子对.借助晶体的热电效应,可以使光折变晶体LiNbO3从自散焦转变成自聚焦,从而灵活控制晶体中孤子对的特性.

有分压电阻和e偏振非相干背景光辐照的光折变晶体中非相干耦合空间孤子对

为了得到光折变晶体中非相干耦合空间孤子对统一理论的结果,基于单光子光折变空间光孤子的基本理论模型,建立了稳态条件下有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照的单光子光伏光折变晶体中非相干耦合空间孤子对理论.研究表明:这种孤子对是由两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的,孤子对两光束都能在晶体中稳定传播;当分压电阻、e偏振背景光、外加电场和光伏场取不同值时,可获得14种光折变非相干耦合空间孤子对.本文的结果对完善和充实光折变空间孤子理论体系有重要意义.

全固化213nm深紫外激光技术研究

给出了产生213nm深紫外激光的两种可行性方案。根据和频理论的相位匹配角公式、非线性有效系数公式、走离角公式和允许角公式,详细计算了BBO、CLBO晶体和频产生213nm激光时的相位匹配角、非线性有效系数、和频时谐波走离角、允许角的具体数值。根据这些数值,对两种和频方案进行了比较,分析得出:采用方案B,以BBO晶体作为和频晶体进行深紫外激光研究在理论上是可行的,为进一步的实验研究提供了一定的理论参考。

低振幅双光子屏蔽光伏孤子的时间特性

为了得到低振幅双光子屏蔽光伏孤子时间特性的结果,采用数值模拟的方法对低振幅双光子屏蔽光伏孤子的时间特性进行了理论分析,得到了明和暗孤子时间特性的演化方程。结果表明:孤子的宽度随时间的演化单调递减到一个最小值直至稳态孤子的形成,在相同的演化时间内,孤子的半峰全宽随着孤子峰值强度和暗辐射比值的增大而变窄。

扩散对非相干耦合屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响

为了得到扩散效应对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对相互作用的影响的结果,将两束互不相干的光束做为入射波,采用数值方法求解有扩散的波传播方程。结果表明,当两孤子中心间距适当的条件下,非相干屏蔽光伏亮孤子对之间发生相互吸引和缠绕现象;如果两孤子间距过大或过小时,孤子之间没有相互作用。扩散效应使两孤子光束整体向同一方向偏转。

双光子光折变晶体中屏蔽光伏空间灰孤子

为了证明在有外加电场的双光子光伏光折变介质中存在着稳态屏蔽光伏空间灰孤子,采用理论分析的方法导出了双光子屏蔽光伏空间灰孤子空间包络的积分表达式。数值分析了孤子灰度取不同数值的时孤子归一化包络的变化行为。结果表明:屏蔽光伏灰孤子的最小光强和半峰全宽随孤子灰度数值的增加而增加,随其减小而减小。双光子光折变屏蔽光伏灰孤子可以看成是双光子屏蔽灰孤子和双光子光伏灰孤子的统一形式,当光伏效应可忽略时,它类似于已报道的双光子屏蔽灰孤子;而当外加电场不存在时,它相当于开路或闭路的双光子光伏灰孤子。

基于不同光折变模型的亮屏蔽光伏孤子特性

通过数值模拟的方法,研究了单光子、双光子光折变模型中亮屏蔽—光伏孤子特性。结果表明:在同样的外加条件下,双光子光折变模型中亮屏蔽—光伏孤子的半峰全宽小于单光子模型,孤子中心的自偏转距离大于单光子模型。改变外加参量,双光子模型中亮光伏孤子的半峰全宽略小于单光子模型,两模型中孤子中心的自偏转距离几乎相等;单光子光折变模型与双光子光折变模型中亮屏蔽孤子的半峰全宽、自偏转距离等特性相同。

加偏压光伏光折变晶体中空间灰孤子的时间特性

基于加偏压的光伏光折变介质中的时间特性的带输运模型,对屏蔽光伏空间灰孤子进行了理论研究。通过对这些时间特性的比较,结果显示能获得准稳态和稳态屏蔽光伏空间灰孤子。研究表明:当孤子的峰值强度与暗辐射的比值较大时,孤子的半峰宽度先是随时间增加递减到一个最小值,然后又开始增加到一个稳定的常数值。在相同的演化时间内,孤子的半峰全宽随着孤子灰度的增大而增大。在外加电场不存在的情况下,可以得到闭路光伏灰孤子的时间特性;当外加电场足够强可忽略光伏效应时,可得到屏蔽灰孤子的时间特性。

中心对称单光子光折变晶体中空间灰孤子

为了得到中心对称单光子光折变介质中空间灰孤子的结果,基于光束在中心对称单光子光折变晶体中传播方程,证明了稳态条件下在中心对称单光子光折变晶体中可以形成空间灰孤子。分别讨论了光束灰度、外加电场及入射光强与背景光和暗辐射强度之和的比值对灰孤子空间包络和半峰全宽的影响。当光束的灰度m=0时,空间灰孤子可直接退化为中心对称空间暗孤子。

LD泵浦声光调Q窄脉宽532nm激光器

报道了一种半导体激光器泵浦的声光调Q腔外倍频Nd∶YVO4激光器。当注入泵浦功率为10.3W,重复频率为20kHz时,1064nm近红外激光输出为2.9W,脉冲半高宽度20ns,峰值功率7.25kW。对应的绿光输出功率650mW,脉冲半高宽度12ns,单脉冲能量32.5μJ,峰值功率2.7kW。

中心对称光折变晶体中非相干耦合空间孤子族

为了得到中心对称光折变晶体中存在非相干耦合空间孤子族的结果,基于中心对称光折变晶体空间孤子的基本理论,推导出了中心对称光折变晶体中非相干耦合亮、暗和亮-暗混合空间孤子族空间归一化包络解的积分形式,并对其特性进行了数值模拟。结果表明:这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干的光束耦合形成的,非相干耦合孤子族在中心对称光折变晶体中传播时,各分量成分光束都能稳定传播,当入射光束中只含有两分量时,空间孤子族退化为暗-暗、亮-亮和亮-暗空间孤子对。

激光在石英棱镜中的色散特性研究

对激光在石英棱镜中的色散现象给出了定性解释。在获得紫外、深紫外激光输出的实验中,对输出激光需用棱镜来分光观测,实验中发现,266nm与213nm在一定距离处的分离距离比532nm与266nm的分离距离还要大。对此现象,从熔融石英的Sellmeier色散方程出发,利用分光棱镜模型给出了定性解释,对实验现象提供了理论支持。

开路光折变聚合物中非相干耦合光伏空间孤子对

为了研究开路光折变聚合物中存在非相干耦合空间孤子对,基于聚合物光折变效应的理论,证明了稳态开路条件下光折变聚合物中存在非相干耦合亮-亮、暗-暗、灰-灰和亮-暗光伏空间孤子对。结果表明:孤子对是由两束偏振方向和波长都相同而且互不相干光耦合形成的。孤子对两光束都能在光伏光折变聚合物中稳定传播。