MOM、MOM-PO及HEMI在载体天线问题中的比较

在传统矩量法(MOM)的基础上,对其与物理光学(PO)混合的方法(MOM-PO)以及电磁场积分方程混合迭代方法(HEMI)进行了详细的推导,从物理机制、计算成本、数值结果的精度等方面比较了3种方法的异同。数值算例表明,HEMI的输入阻抗及辐射方向图结果均能与MOM很好地吻合,同时在较大程度上节约了计算时间;而MOM-PO虽然在计算时间及内存消耗上均显著优于上述两种方法,但小尺寸结果的精度相对较差,特别是方向图,在小尺寸情况下,主瓣、旁瓣及后瓣上均存在较大误差。     

基于图像帧间信息和FS-KFDA的极光序列图像检测算法

为了解决数据量巨大的极光序列图像难于用人工划分的方法来进行变化监测的问题,提出了一种基于极光序列图像特征和帧间信息的感兴趣极光变化区域(ROI)自动检测算法,用计算机进行辅助分类。首先提取样本图像特征,再利用离散小波变化算法对帧间信息进行特征分析,引入特征标度核Fisher分析算法(FS-KD-FA),结合K-均值聚类选择训练样本,构建分类器实现了变化检测。对北极黄河站采集到的实测极光图像数据进行极光区域划分检测,实验结果表明了算法的有效性。     

一种多通道光吸收增强的石墨烯结构

为改善石墨烯的光吸收性能并实现多通道吸收,提出一种含间隔层的光子晶体异质结构。利用4×4传输矩阵法研究了设计波长、外磁场、费米能量和光子晶体周期数等参数对该结构吸收特性的影响。结果表明:由于石墨烯的磁光效应,在外磁场的作用下该结构的吸收特性表现出一定的磁圆二色性,且其多通道吸收特性可通过外磁场和费米能量来实现调节;吸收通道数和位置可通过设计波长、间隔层厚度和光子晶体的周期数等参数来调节。研究结果可为基于石墨烯的多通道光吸收器和磁圆二色性传感器等器件的设计提供参考。     

物理光学课程内容与教学方法研究与实践

物理光学课程是光电信息科学与工程,电子信息科学与技术专业的一门实践性很强的课程,强调理论与实践相结合。我们针对物理光学课程的特点和教学要求,探索如何把新的教学方法贯穿于课程的教学过程中。文章介绍了教学改革的具体方法和实施过程。实践表明,新的教学方法能增强学生的学习兴趣,提高教学质量,有利于培养学生的创新意识和创新能力。     

梯度折射率介质中离轴椭圆厄米高斯光束的传输

利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法,对离轴椭圆厄米高斯光束在梯度折射率介质中传输做了研究,得到了一般的解析传输公式,并利用此解析式进行数值计算和分析,讨论了梯度折射率介质对离轴椭圆厄米高斯光束传输特性的影响。结果表明:介质梯度折射率对离轴椭圆厄米高斯光束传输性质有影响。     

基于菲涅尔区的高频算法

当用物理光学法(PO)计算电大尺寸物体的散射场时,计算负荷非常大.然而利用高频局部化原理,可以大大减少计算量,因为只有部分PO电流对散射场作了有效的贡献.这些作有效贡献的局部化区域分散在散射中心附近,也就是反射点和边缘绕射点附近区域.这些区域可以由菲涅尔区来确定.本文提出了一个在确定菲涅尔区时作几何近似的方法,从而进一步减少计算量,提高计算速度.     

分数傅里叶变换面上厄米-拉盖尔-高斯光束的变换特性

为了研究厄米-拉盖尔-高斯(HLG)光束在分数傅里叶变换(FRFT)面上的变换特性,利用柯林斯(Collins)公式,导出了其通过分数傅里叶变换系统后,在分数傅里叶变换面上的光强分布解析式.并利用此解析式作数值计算,研究了其在分数傅里叶变换面上的光强分布特性.研究表明,厄米-拉盖尔-高斯光束在分数傅里叶变换面上的光强分布受参量α,模指数m,n和分数傅里叶变换阶数p的影响.光强分布随p和α周期性变化,周期分别为2,2π.此外,厄米-拉盖尔-高斯光束通过分数傅里叶变换系统后,光束形状保持不变.     

涡旋光束单缝衍射的理论和实验研究

根据菲涅耳衍射积分,研究了拉盖尔-高斯光束经过单缝衍射后的光强分布.研究表明,拉盖尔-高斯光束经过单缝后衍射条纹会发生断层和弯曲,弯曲的方向和程度跟拓扑电荷数紧密相关.实验结果也证实了这一现象.还研究了拉盖尔-高斯光束经过单缝后的螺旋谱.研究表明,单缝的存在会使螺旋谱展宽,展宽程度受到拓扑电荷数、光斑大小以及单缝缝宽的影响.