开放的四能级无反转激光系统研究

提出了开放的四能级无反转激光系统的理论模型。通过电偶极和旋转波近似下的密度矩阵运动方程组求出了定态非线性解析解，利用数值计算结果，分析了系统各参量变化对增益、色散及粒子数差的影响，从定性和定量两方面讨论了线性和非线性解的差别。     

辐射脉冲与三能级系统的相互作用

对于辐射脉冲与具有三个允许跃迁的三能级系统的共振相干相互作用的Maxwell—Bloch耦合非线性方程组,一般不可能求得其解析解。本文尝试用散射反演方法(Inverse scattering method)进行处理。得出:有解所必须满足的条件;求出的解描述了相干光脉冲在传播过程中的合并与分裂和共振介质中三波的参量相互作用。     

开放的ladder型三能级无粒子数反转激光系统

提出了具有非相干抽运的开放的ladder型无粒子数反转激光 (LWI)系统模型 ,给出了定态线性解析解 ,研究了探测场和驱动场失谐的变化对无粒子数反转激光增益、色散和粒子数差的影响。结果发现 ,开放的ladder型系统的无粒子数反转激光增益远大于相应的封闭系统 ;其增益、色散和粒子数差的变化规律与开放的Λ型及简单三能级无粒子数反转激光系统有很大不同。     

三能级J—C模型中压缩的进一步研究

本文从共振情形下三能级Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型的薛定谔方程的一般解出发，讨论了三种典型初始条件下产生压缩态的可能性，用最徒下降法研究了初始相态强度很在时的情形，并将结果与二能级Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型作了比较。     

三能级J－C模型中压缩的进一步研究

本文从共振情形下三能级Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇ。模型的薛定谔方程的一般解出发，讨论了三种典型初始条件下产生压缩态的可能性，用最徒下降法研究了初始相干态强度很大时的情形，并将结果与二能级Ｊａｍｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型作了比较。     

胶印机齿轮系统非线性模型直接积分解法

卷筒纸印刷机折页机构是一种存在耦合的非线性齿轮系统.运用集中质量法、牛顿第二定律、微分方程及级数理论和方法，考虑变啮合刚度、齿侧间隙、动态传递误差等非线性因素，建立卷筒纸印刷机折页机构齿轮系统单自由度非线性动力学模型.引入由状态量、控制量与自变量时间为坐标构成的"广义状态空间"，将卷筒纸印刷机折页机构齿轮系统动力学模型变为广义状态空间上的系统状态方程.在广义状态空间将方程的右端展开为时间的Taylor级数，进一步直接积分获得非线性控制系统状态方程关于自变量时间的级数解，最终获得状态方程的解析解.使用Matlab软件，对状态方程的解析解进行仿真，得到齿轮转动的角速度与角加速度与时间关系曲线.得到的曲线与实际情况进行对比，验证了动力学模型与状态方程解析解的正确性.     

光泵远红外激光AC Stark分裂的频谱特性

利用三能级近似和多组三能级近似模型的光泵远红外激光增益解析表达式，通过迭代运算得到了ＣＯ２－１０Ｒ（８）泵浦ＮＨ３分子远红外激光的工作气压与输出光强的关系曲线和ＡＣＳ６ａｒｋ分裂的频谱曲线，以及最佳工作气压的理论值。     

开放的V型双色泵浦系统频率上转换区域的非线性效应

给出了开放的V型双色泵浦无粒子数反转激光系统精确的定态非线性解析解,利用从这个解析解得到的数值计算结果分析了在频率上转换区域非线性对系统增益、色散、能级粒子数差和泵浦场泵浦速率阈值的影响,最后讨论了系统的定态稳定性。     

LD抽运准三能级自倍频激光器的计算与分析

对二极管激光器端面抽运的准三能级自倍频激光系统进行了详细的理论研究。首先，利用准三能级的速率方程和缓变包络近似，从Maxwell方程出发，建立了准三能级自倍频激光器空间耦合波方程。然后结合典型二极管激光器抽运Yb：YAB激光器的相关参数，用计算机模拟了该激光系统的数值解，理论结果显示自倍频光和基频光受晶体的温度影响很大，当晶体温度升高时，激光输出迅速降低；在有效倍频长度内，分别存在不同的最佳晶体长度使自倍频光和基频光输出最大；同时也得到了自倍频光与基频光强度成二次方变化的普遍倍频规律。最后利用M^2因子对自倍频光和基频光的相对强度受抽运光光束质量的影响作了定量分析。     

压缩真空库中V型三能级原子的稳态布居

本文得到了一个Ｖ型三能级原子在压缩真空库中受到二个相干驱动光场作用时的稳态布居的严格解析解。结果表明，布居不仅与原子结构有关，而且还与驱动光场、压缩真空库的特性以及它们之间的相对位相有关。     

开放的四能级双驱动场无反转激光系统研究

提出了开放的四能级双驱动场无反转激光系统的理论模型,由电偶极和旋转波近似得到其密度矩阵方程,在共振条件下,讨论无反转激光产生的物理机制,求得定态共振线性解析解,利用数值计算结果分析了能级间的自发衰减速率、非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率对系统无反转激光增益和粒子数差的影响,讨论了线性和非线性增益和粒子数差的差别.结果表明:适当的自发衰减速率、调节非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率可获得无粒子数反转激光;线性和非线性的增益和粒子数差随驱动场Rabi频率的变化趋势一样,增益的线性稳定值大于非线性稳定值.     

开放的V型三能级系统中SGC对传播效应的影响

利用密度矩阵运动方程和光场传播方程的数值计算结果,研究在Doppler展宽的开放的V型三能级无反转激光（LWI）系统中自发辐射诱导相干（SGC）对传播效应的影响及原子退出速率（r0）和注入速率比（s）对SGC相关的传播效应的调制作用,以寻找获得更大LWI增益和探测场强度的途径。研究结果表明,随着传播距离的增加,IWI增...     

开放V型系统中自发辐射诱导相干的影响

利用开放的V型三能级原子系统密度矩阵运动方程的数值解,从不同角度研究了原子自发辐射诱导相干(SGC)对系统吸收和色散的影响。研究发现,这种相干性可导致无粒子数反转激光(LWI)、电磁感应透明(EIT)和无吸收高色散。研究还表明,这种相干性越强,获得最大无反转增益所需的驱动场Rabi频率的值越大而所需的非相干泵浦速率R的值越小;随着原子退出速率的增大,无反转增益逐渐减小并最终转变为吸收,而且增益减小的速度随这种相干性的增强而加快。     

开放的Lower-ladder型和V型系统的非线性动力学研究

在开放的共振Lower ladder型和V型系统中 ,无激光解的失稳既可以通过Pitchfork分岔发生而导致连续无反转激光输出 ,也可以通过Hopf分岔实现而导致自脉动无反转激光输出。分析了非饱和增益系数、腔损耗速率、粒子注入速率比和粒子退出速率等系统参量的变化对两种失稳的影响。     

Influence of relative phase on propagation effect in open V-type three-level system

In this paper we study the influence of the relative phase between the probe and driving fields on propagation effect in an open Doppler broadening V-type three-level atomic system with spontaneously generated coherence(SGC) by using the calculation result of the density matrix motion equations and the propagation equations of the driving and probe fields.It is shown that the relative phase(Φ) has remarkable periodical influence on the propagation effect,and the period is 2π.By selecting appropriate value of Φ,we can get larger lasing without in version(LWI) gain and longer propagation distance in which gain exists,and hence obtain higher probe field(i.e.LWI) intensity.When Φ=π/2,the largest LWI gain and probe field intensity can be got.In addition,the atomic exit rate(γ0) and ratio(S) of the atomic injection rates also have a considerable modulation role on the phase-dependent propagation effect.In certain value range of γ0(S),LWI gain and probe field intensity increase with γ0(S) increasing.In the open system,LWI gain and probe field intensity much larger than those in the corresponding closed system can be obtained.     

Doppler展宽的四能级系统无反转激光的传播效应

在考虑Doppler效应下,通过理论分析和数值模拟研究了传播效应对开放四能级系统中的无反转激光特性的影响.研究发现:探测场和驱动场同向传输对系统获得无反转激光更为有利,要想提高探测激光的增益不仅要选取合适的入口处驱动场Rabi频率值,而且选取适当的驱动场和探测场初始失谐值对于提高激光增益也极为关键;随传播距离的增大,探测场上下能级粒子数一直满足无反转,而探测场上能级和驱动场上能级间的粒子数随传播距离的增大发生了Raman反转.     

Enhancement of lasing without inversion induced by spontaneously generated coherence in an open ladder-type system

Recently,investigation of effects of spontaneouslygenerated coherence (SGC,also known as vacuum-in-duced coherence) on gain (absorption) ,dispersion,pop-ulations and etc .has attracted much attention[1-9].How-ever ,most of these studies are carried out in…     

球型机器人状态方程直接积分解法

非线性系统分析的核心归结为系统状态方程的求解问题,对于一般非线性控制系统,通过引入由状态量、控制量与自变量时间坐标构成的“广义状态空间”,在广义状态空间一点将方程的右端展开为时间的Taylor级数,进一步直接积分获得非线性控制系统状态方程关于自变量时间的级数解。以球型机器人这种存在耦合的非线性系统为例,设计一种自适应滑模控制器,利用本文提出的解法得出了控制量与输出量的解析解,并仿真验证了方法的正确性。     

外加磁场对V型三能级原子系统无反转激光的影响

研究了外加磁场V型三能级原子系统共振相互作用时，对系统产生无反转激光（LWI）的效应和原子系统的稳态特性。在泵浦光场很强、探测光场弱的情况下，共振磁场的加入可导致V型三能级原子系统LWI的产生。该共振磁场诱导出2个上能级间量子相干，并对其它2个不同的跃迁通道产生影响，从而为原子系统产生LWI提供一种新的物理模型。     

非线性有源电阻网络的拓扑分析

将线性网络的拓扑分析法推广到非线性有源电阻网络,采用了非线性元件分段线性化的模型,将非线性有源电阻网络转化为分段线性有源网络。提出了非线性有源电阻网络"通解"、"特解"、"真特解"等新概念,使非线性有源电阻网络有了类似于线性网络的解析解。实验结果表明,这种方法具有良好的收敛性。