关注电磁学相关物理效应的教学

本文提出在"电磁场理论"和"电磁场与电磁波"课程教学中关注电磁学相关物理效应,并分析其必要性和可行性。关注电磁学效应的教学,将有助于学生对电磁场与电磁波相关基本概念和定理的理解,有利于提高学生的创新研究能力,有助于激发学生的学习兴趣和科研热情。在本课程教学过程中,可根据不同专业的需要和教学内容的相关性等,适当选讲具有一定理论和实际意义的电磁学效应。     

谐振式微光学陀螺中非连续频率调制特性研究

谐振式微光学陀螺（RMOG）中,方波频率调制的三角波实现形式消除了双频率锯齿波中复位时间与复位误差引起的输出光强波动。理论分析了三角波实现方波频率调制的过程中波形转折点引起非连续频率调制对输出光强的影响。仿真分析了不同调制频率偏置下调制波形转折点以及不同激光频率与谐振频率偏差对输出的影响。利用时域梳状滤波器对输出信号进...     

电控超介质太赫兹调制器用谐振环阵列的优化设计

针对电控超介质太赫兹调制器存在自身结构的电容和电阻大,调制器调制深度不高问题,本文利用ANSOFT HFSS软件对调制器的开口谐振环（SRR-Split Ring Resonator）阵列结构进行仿真设计与优化。仿真结果显示调制器的工作频率为0.48THz,调制深度可以达到77.2%。     

1.30μm-MQW-SLD的性能与注入电流和温度的关系

全面测试了峰值波长为1．30μm的InGaAsP／InP多量子阱型超辐射激光二极管(MQW—SLD)模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。得到：MQW—SLD显示了软阈值特性。温度不变时，其输出光功率随注入电流的增大而增加；MQW—SLD模块的峰值波长随注入电流的增大而减小；注入电流不变时，其输出光功率随管芯温度的升高而减小；峰值波长随温度升高而增大。SLD模块的3dB带宽随注入电流的增大及管芯温度的升高而变化。注入电流大于阈值电流时，MQW—SLD模块的消光比随注入电流和管芯温度的升高而增大。     

1．55μm-MQW-SLD连续工作状态下的性能

全面地测试并分析了峰值波长约为1．55μm的InGaAsP／InP多量子阱型超辐射激光二极管(MQW—SLD)模块的输出光功率、光谱和消光比随注入电流及温度变化的关系。结果表明：在连续工作状态下，此SLD模块显示了软阈值特性，其性能随着注入电流和温度的变化而变化。     

微光机电陀螺微致动器设计与有限元分析

提出了一种锆钛酸铅(PZT)薄膜微致动器的结构模型。该致动器采用高d33特性的压电陶瓷材料,用于对空间谐振式微光机电(MOEMS)陀螺微镜进行位移和角度的精确定位。建立了该致动器的简化模型并利用有限元方法分析其驱动能力。结果显示,当采用双层结构的PZT薄膜微致动器时,在外加电压50V作用下,环形PZT位移控制器中心位移可达到0.345μm;十字形角度控制器偏转角度可达3.29″,增加PZT薄膜的层数可以进一步增加致动器对微镜位移和角度的控制能力。通过对仿真结果进行分析可以得出结论,选用多层PZT薄膜材料制成的微致动器能够满足调整微镜位移和角度所需的范围和精度要求。     

微光学陀螺波导谐振腔的优化设计

提出一种应用于微型光学陀螺的谐振腔的优化设计方案,优化设计方案同时兼顾微型光学陀螺精度要求与其系统微型化设计。光波导材料为传输损耗为0.01dB/cm的硅基二氧化硅材料,有效的降低了谐振腔内部的损耗,使得谐振腔内损耗仅为0.5dB,利于谐振腔的高精度;光波导结构采用准单模矩形结构,利用腔中的弯曲波导对一阶模的有效滤除实现了光的基模传输,利于谐振腔的小型化;此外分析了波导的传输损耗、波导耦合器分光比对谐振腔性能及陀螺极限灵敏度的影响,得出波导耦合器分光比的优化参数,并仿真得到谐振腔的谐振清晰度达到70以上。假定在激光光源线宽为30kHz,探测器响应度0.95A/W,积分时间为10s的条件下,仿真得到系统的极限灵敏度为1.6°/h左右。最后实验验证了此优化设计方法是有效可行的。     

谐振式硅基集成光学陀螺的偏振噪声建模与分析

偏振噪声是谐振式集成光学陀螺的主要光学噪声源,其存在大大降低了系统的精度,为了定量化研究谐振式集成光学陀螺偏振噪声的产生机理,利用琼斯矩阵和光束传播法建立了谐振式硅基集成光学陀螺偏振噪声模型,该模型综合考虑了波导传输介质中的光偏振态交叉耦合、应力双折射等的影响,有效地逼近了实际的物理系统。基于上述模型得出了谐振腔内二氧化硅波导本征偏振态交扰与陀螺极限输出之间的表达式。对波导谐振腔内与偏振相关的3个因素:输入光偏振态、温度波动和波导保偏性能进行了仿真分析。并通过在输入端插入高偏振度起偏器的实验装置,有效验证了所建偏振理论模型受输入光偏振态波动影响的正确性。