不同色散区中光学截面的基质折射率效应研究

基于Mie散射理论,对不同基质中碳化硅材料在反常、正常色散区内的光学截面进行了对比计算与分析。研究表明基质折射率对不同色散区中的光学截面所起的作用完全不同,揭示了入射波长、基质折射率对光学截面影响的内在规律。研究结果为该材料光学特性方面的研究和应用提供了理论参考。     

磷化铟粒子散射强度的计算与分析

根据Mie氏散射理论,给出了粒子散射场强度的计算公式,得到了散射强度与散射角及入射波长的关系以及散射强度与参数X的关系.结果表明,粒子的前向散射占优势;入射波长越小,散射越明显;红外区的散射强度接近零,该结论对磷化铟材料光学特性的研究和应用具有指导意义.     

含吸收性散射体的无序介质中红外光子定域化

对含有反常色散材料和金属材料散射体无序介质的光子定域化行为进行了理论研究 .基于Mie散射理论研究发现 ,对于某些反常色散电介质球做散射体的无序介质 ,在较低浓度 (10 % )下 ,在中红外区可以实现一定的光子定域化 ,且频率位于各自的剩余射线带 .对金属散射体的无序光学介质的研究表明 ,各种金属在中红外区的各个频率点上的散射行为均极为相近 ,结果表明 ,在整个中红外区几乎不可能实现光子定域化 .     

移动通信多径色散信道散射函数的分析与模拟

散射函数是描述时间-频率色散信道特性的最重要的数学方法之一,它集中反映了信道在时域和频域的色散特征,并还在一定程度上反映出角度色散的分布情况。本文对城市微蜂窝移动通信多径色散信道的散射函数及其数学模型进行了研究和推导,并对不同色散影响情况下的移动信道散射函数模型进行了仿真和分析。     

基于Mie散射理论的磷化镓粒子散射特性

基于Mie散射理论,对磷化镓微球粒子从紫外光区到红外光区的光散射特性进行了数值计算与理论分析,得到了散射强度与散射角、粒子尺寸参数、偏振度与散射角以及光学截面与粒子尺寸参数的关系。结果表明,入射波长越长,粒子半径越小,散射越弱;并且在红外波段光散射很弱,在散射角90°方向上能观测到线偏振光,这为磷化镓材料的制备与应用提供了理论参考。     

Compton散射对相对论正负电子对等离子体横色散的影响

应用多光子非线性Compton散射模型和正负电子对等离子体横介电系数公式,对无磁化、无碰撞、各向同性极端相对论正负电子对等离子体横色散进行了解析研究和数值计算,给出了散射下的相对论性费米分布、线性色散表达式及横色散解析解和数值解曲线。结果表明,与散射前相比,解析解横色散曲线中的短波曲线变长,长波曲线变短,不连续区间向左和向上移动。这主要是由于散射使正负电子对等离子体频率增大、短波成分增大、长波成分减小的缘故。数值解横色散曲线将两个不连续的长短波解析曲线完全连接起来,成为一条光滑的色散曲线。这主要是由于散射使正负电子对等离子体中出现极端相对论几率大大增强、粒子耦合密度和温度增大,使高频色散成分增多、整体色散增强的缘故。     

Compton散射对磁化等离子体光子晶体色散特性的影响

利用多光子非线性Compton散射模型和有限时域差分法,对Compton散射对磁化等离子体光子晶体色散特性的影响进行了理论分析和数值模拟,提出了将入射光和Compton散射光作为磁化等离子体光子晶体中产生色散的新机制。研究结果表明,与Compton散射前相比,Compton散射使零色散频率和截止频率增大,零色散线相对于平带有一定的偏离,截止频率点色散线位置上升,上、下色散曲线分别呈现更加明显的非线性增加和减小的趋势。背景的相对介电函数增加到一定值时,散射使出现的全方向带隙的归一化频率增大,带隙中心位置下降较快,带隙宽度增加较大,波矢偏离周期平面较明显,本征模的截止频率较大,理论计算和数值模拟吻合得很好。     

N阶色散媒质的瞬态散射特性

本文提出了Ｎ阶色散媒质瞬态特性的时域分析方法，结合Ｚ变换对常规的时域有限差分（ＦＤＴＤ）法进行了修正，改进后的ＦＤＴＤ法能分析和与频率有关的电磁场问题，具有方法简洁、易实现等优点。为验证此方法的有效性和可靠性，对Ｎ阶色散媒质的反向系数进行了分析与计算，并与已知的解析结果进行了比较，同时，采用此时域方法对Ｎ阶色散媒质和导体覆盖Ｎ阶色散媒质散射场进行了计算和分析。     

光纤色散对WDM系统中受激喇曼散射串扰的影响

本文研究了波分复用系统中光纤色散对受激喇曼散射串扰的影响,提出了在考虑信号调制几率特性和脉冲走离效应后,系统误码率和功率代价的理论计算方法,并对典型系统进行了数值模拟。研究结果表明,由光纤色散引起的信号脉冲走离可以降低受激喇曼散射串扰,尤其是在复用信道较多、信号传输速率较高的系统中,光纤色散的作用更加明显     

用于Gbit／s数据链路的渐变折射率聚合物光纤的最佳折射率分布

本文首先阐明了同时考虑了模色散和材料色散时高带宽渐变折射率聚合物光纤（ＰＯＦ）的最佳折射率分布；对模色散和材料色散进行了定量计算，从而研究了ＰＯＦ可达到最在带宽。这一结果显示，即使严格控制折射率的分布，当要求的比特率增大到几个Ｇｂｉｔ／ｓ时，梯度折射率ＰＯＦ的带宽民主要由材料色散所决定。也已证实，材料色散强烈地依赖聚合物基质，同时表明氟化聚合物的材料色散（０．０７８ｎｓ／（ｎｍ·ｋｍ）小于聚合物（     

DWDM系统中色散对受激喇曼散射的影响

研究了光纤色散对波分复用(WDM)系统中受激喇曼散射(SRS)非线性效应的影响.提出了一种简便且物理意义明确的分析计算模型,它适合于任意输入信号、任意信道数,以及不同的色散参量.基于该模型,深入分析了两信道光纤通信系统中,各种色散参量下,色散对SRS的影响,得出了色散能减小SRS效应所引起的输出功率的波动的结论,并且给出了在不同色散参量下,输出功率标准差随距离变化的曲线.     

光谱分析仪器分类及研究现状

为实现光谱分析仪器的合理分类,从光谱仪的工作波段和分光技术原理两个角度进行了分类研究。在深入调研国内外现有光谱仪产品发展现状的基础上,对其进行了归纳分析,并给出了具体的分类方法和分类结果。同时,根据掌握的光谱研究技术,在结合光谱仪分类研究的基础上,概括介绍了光谱仪的比较研究结论,指出了其中的关键技术和核心部件。该结论能够为光谱仪研究人员提供一种全景的观察视角,同时也可为跟踪行业发展提供有价值的参考。     

色散缓变光纤中飞秒光脉冲的增强压缩

提出一种基孤子脉冲压缩的新方法。研究表明 ,在色散缓变光纤中利用拉曼自散射效应与负三阶色散效应的相互作用 ,可以获得更高压缩比的超短光脉冲     

Scattering Cancellation by a Monolayer Cloak in Oxide Dispersion‐Strengthened Alloys

In addition to wave‐based fields, metamaterials can manipulate diffusion fields at will, for example, the scattering cancellation of particle flow in natural materials. In this paper, a monolayer cloak is proposed to eliminate electron scattering and improve the total conductivity in commonly used aluminum‐oxide‐dispersion‐strengthened copper alloys (Cu‐Al₂O₃) after a multiscale model is established to theoretically explain the dependence of conductivity on scattering behavior. Intense electron scattering caused by dispersed alumina nanoinclusions dominates the drastic drop in the conductivity in the Cu‐Al₂O₃ system. The Drude model is expanded to a generalized form to explain the multiscale scattering regime in Cu‐Al₂O₃ after unifying the macro‐ and nanoscale considerations into the mesoscopic multibody scattering process of a Monte Carlo simulation. The results indicate that the conductivity is closely related to the overall electron density and relaxation time of electrons. Then, a cloak is designed based on scattering cancellation to improve the conductivity by reducing electron collisions, whose structure is simplified into a monolayer cloak by adopting an imaginary insulating layer. Both simulation and experiment confirm a substantial improvement of the total conductivity. The invisible cloaks manipulating particle flow expands the research scope of metamaterials to innovatively improve the properties of traditional materials.     

网格长度对FDTD计算的影响

基于平面波传播的物理性质，提出一种FDTD改进方法——在研究稳态问题时，为保证数字波前与入射方向垂直，网格划分不能是固定的，其长度之比应随人射方向变化。研究了改进方法对数值色散的影响，并与传统方法作了比较。在三维Yee网格中对平面波的模拟结果表明，改进方法的收敛性能大为提高，对远场散射的误差影响小。     

高阶飞秒孤子演化特性的数值研究

本文以高阶非线性薛定谔方程为数学模型,数值研究了高阶色散和高阶非线性效应影响下高阶飞秒孤子的演化特性,并与高阶皮秒孤子的演化特性进行了比较.结果发现二阶飞秒孤子的演化特性与二阶皮秒孤子的演化特性非常相似,都具有很好的周期性;而三阶和四阶飞秒孤子的演化特性与相应的皮秒孤子的演化特性有很大不同,高阶效应的存在不同程度上破坏了三阶和四阶孤子演化的周期性.     

二维非正交坐标系下FDTD方法的数值色散特性

本文详细讨论了二维非正交坐标系下FDTD方法的色散特性，导出了其数值色散方程。理论计算结果表明，非正交FDTD方法的空间色散与网络尺寸、网络内角、波传播方向有密切关系。同时指出，在应用非正交FDTD方法解决有关时域电磁问题时，网格的部分应分量选取网格边长相接近，夹角接近90的情况以减少此方法的数值色散。     

On Chiroptical Spectroscopy of Turbid Media with Optically Soft, Large Spherical Particles

The influence of the size of particles on the circular dichroism and optical rotatory dispersion spectra of turbid layers with globules of chiral substances is studied. Simple equations for large chiral particles with the refractive index close to the refractive index of the surrounding medium are obtained and analyzed. Formulae derived can be used for the solution of the inverse problem, namely for obtaining intrinsic spectra of substances inside small particles from measurements of spectra for turbid layers.