双光子光折变介质中非相干耦合屏蔽光伏孤子族

为了获得有外加电场的双光子光伏光折变介质中存在着稳态非相干耦合屏蔽光伏空间孤子族的结果,对外加电场的双光子光伏光折变介质中多束偏振方向和波长都相同的互不相干光束的耦合进行了理论研究。结果表明:双光子非相干耦合屏蔽光伏孤子族可以看成是屏蔽孤子族和光伏孤子族的统一形式。当光伏场可忽略时,屏蔽光伏孤子族就转化为屏蔽孤子族;而当外加电场不存在时,屏蔽光伏孤子族相当于开路和闭路条件下的光伏孤子族;当孤子族中只含有2个光束分量时,孤子族就变为屏蔽光伏孤子对。     

厄米-高斯光束倾斜入射类透镜介质的近轴传输

将描述光在类透镜介质中传播的Helmholtz方程化为具有线性谐振子势的schroedinger方程形式，借助于量子力学中的“含时”么正变换技术，解析求解光束倾斜入射到类透镜介质中传输时的场分布，得到场传输的传播核因子，研究任意倾斜入射光束位形的传输问题，并对厄米-高斯光束的传输进行计算．研究结果表明：厄米-高斯光束倾斜入射进类透镜介质束宽度的演变与光束正入射的情况一样，随传输距离作周期性变化，但因光束倾斜入射，厄米-高斯光束的传输出现了新效应。即光强分布中心不再沿直线,传播方向也不断变化,出现与横坐标相关的附加局域相因子．     

高阶效应对级联压缩脉冲的影响

利用数值模拟的方法,研究三阶色散、自陡峭、自频移等高阶非线性效应对孤子压缩系统所产生的级联压缩脉冲的影响,发现三阶色散、自陡峭和自频移这三种高阶效应都会破坏压缩脉冲的传输行为.具体表现为:三阶色散会使孤子的压缩效应逐步消失并发生畸变,导致非对称振荡结构发生;自陡峭和自频移效应会导致脉冲破裂,最终使脉冲变形.这些结果表明,当脉冲被压缩到飞秒量级时,会导致脉冲畸变,从而出现失真,这在实际的光孤子通信中是十分不利的.     

介质膜反射镜层间电场分布

本文给出了两种方法推导非四分之一波长介质膜系相邻高折射率膜层场强振幅平方公式。第一种方法是从膜系分界面两边介质膜中驻波电场强度平方比关于分界面位置及相角的解析表达式入手,分析各层的相移关系,得出所求公式。第二种方法是从多层介质膜分界面处场强复数形式的递推公式出发,通过数学变换,消去辅助参数,得出所求公式。     

拓扑绝缘体中粒子-空穴对称性保护的新奇量子态

为了探究拓扑绝缘体中非拓扑缺陷对诱导零模态产生的影响,文中在粒子-空穴性对称的拓扑绝缘体中加入非拓扑缺陷(格点空位),经数值严格对角化,得出系统能级分布和粒子态密度分布,并利用陈数计算系统的全局相图。研究发现：非拓扑缺陷同样会诱导“规范不变”的零模态,并且具有非平庸的物理性质;当体系中存在奇数个格点空位时,总会有一个零能束缚态出现,而体系中存在偶数个格点空位时,局域束缚态具有有限能量;系统的粒子-空穴对称性被破坏后,单格点空位诱导的零能态变为有限能量的束缚态;在无自旋霍尔丹模型中,诱导的零模态携带e/2分数电荷;在自旋的霍尔丹模型中,诱导的零模态携带1/2自旋磁矩。     

短脉冲激光在散射性介质中传输的时域有限元分析

从瞬态辐射传输方程出发,利用最小二乘变分原理,发展了基于离散坐标形式辐射传输方程的最小二乘有限元方法,并将其用于模拟短脉冲激光在二维散射性介质中的瞬态传输现象。首先简要介绍了求解瞬态辐射传输方程的最小二乘有限元公式,然后以脉冲激光在生物介质中的应用为背景,考察了脉冲激光入射二维非均匀散射性介质的情况,调查了不同位置处时域信号的演化规律,为短脉冲激光在生物医学领域中的应用研究提供了有价值的参考数据。结果表明：对于局部短脉冲入射条件下的非均匀散射性介质,早期的时域反射信号能够较多地反映出介质光学属性分布信息,而距离入射光源较远的测量位置,由于辐射信号经过了较长时间的衰减,所包含的介质光学属性分布信息较少。     

声子晶体的传输特性研究

为探究声子晶体的声波控制机理,研究了声波在声子晶体中的传播行为.通过分析声波激励声子晶体元胞的局域共振响应特性,计算了局域共振型声子晶体的频率响应.运用comsol软件模拟线声源激励在声子晶体薄板后汇聚成点声源.基于光外差测量平台进行了声传输实验,测量汇聚点的声压,并利用NE564组成中心频率为40 MHz锁相环电路来解调声子晶体表面振动信息.运用Matlab处理数据得到声子晶体的频率响应函数,即声子晶体传输特性.实验结果表明,共振频率可以确定声子晶体带隙,减小包覆层橡胶的刚度以降低带隙频率.     

摇床基本数学模型的研究

简述了选矿数学模型的进展和摇床的基本数学模型.讨论了控制摇床选别的操作变量及这些变量在模型研究中的重要性.叙述了冲洗水、给矿浓度、床面倾角、床面冲程及给矿量对摇床选别的影响.介绍了依赖于确定密度和粒度的颗粒进入到具体排料位置可能性的模型形式.     

光子晶体窄带滤光器的应用

电磁波通信在无线大气通信中应用广泛,由于电磁波在海水传输过程中衰减很大而应用受到限制,当发现蓝绿激光在海水中传输存在低损耗特性后,可以使蓝绿激光在水下通信中得到广泛应用。利用光子晶体的光子禁带和光子局域的特性制作的一维光子晶体窄带滤光器,能够用于蓝绿激光水下对潜通信系统的接收端,几乎能够完全抑制在海水传输中低损耗窗口外的背景光和干扰光,有利于提高系统信噪比。     

对现代机械设计工程特性的探讨

本文提出一个界面,该界面是基于一种工程描述,在这个工程描述中零件的形状和其它特性被描述成一个与加工、制造相联系的集合,这些特性的定义来源于用户自己和零件的几何外形,这个特性描述中的关键是考虑将信息自动地传输到控制加工过程的软件中。     

计算多介质电场节点场强的有限元-边界元法

为了解决节点有限元法在多介质电场计算中场域边界及介质分界面处场强计算精度不高的问题,提出了一种有限元-边界元混合算法。该算法首先应用节点有限元法计算多介质场域中的节点电位,然后将场域划分成多个单一介质的子域,子域边界处的电位通过有限元法计算的节点电位映射插值得到。接下来对各个子域分别采用边界元法计算边界处的法向场强,子域内部任意位置的场强则通过边界积分方程计算得到。数值计算结果表明该方法在场域边界以及分界面处节点场强的计算精度比传统的面积加权平均算法高,场域内部节点场强的计算误差也较低。所提方法不仅适合于静电场的计算问题,也适合于其它场强在介质分界面处不连续的矢量场计算问题。     

有缺陷的层状MoS_2复合TiO_2的光催化机理

采用第一性原理方法研究与有缺陷的层状MoS_2(d-MoS_2)复合后TiO_2的光催化性能增强的机理。结果发现,复合后体系更趋稳定。对TiO_2/d-MoS_2两相界面处的态密度和电荷差分密度进行分析,结果表明:复合后最低未占据分子轨道(LUMO)均由Mo4d轨道组成,最高占据分子轨道(HOMO)主要由S3p、O_2p轨道组成,电子由HOMO向LUMO跃迁。在光照射时,电子由TiO_2迁移到d-MoS_2,在界面处的d-MoS_2侧累积了多余的电子。电子在TiO_2与d-MoS_2之间的转移导致在界面间形成一个内极化电场,d-MoS_2的高电子传输性能使载流子很容易迁移,导致了光生电子和空穴的有效分离,有利于光催化性能的提高。     

平面单色光入射到左手材料的布儒斯特角

根据普适菲涅尔公式,研究了平面单色光在一般的两种介质(介电常量和磁导率分别为ε1,μ1和ε2,μ2)界面反射光的偏振特性,给出了反射光的反射率R∥、R⊥分别为零时的对应布儒斯特角θB∥和θB⊥的普适表达式,且证明了对于光从右手介质入射到右手介质情况,布儒斯特角θB∥的普适表示式可简化到经典布儒斯特角θB的形式,θB⊥不存在;对于光从右手介质入射到左手材料情况,讨论了θB∥、θB⊥的存在条件。最后,在微波频段,依据理论分析选取合适的介质参数(ε,μ,n),由反射率R∥和R⊥随入射角变化的曲线,明显的看到存在布儒斯特角θB∥和θB⊥,使得R∥和R⊥皆为零。仿真结果与理论分析一致。     

超晶格能带计算中有限数目平面波展开的局限性

目的 研究一种流行的超晶格赝势计算方法的可靠性。方法 用群论理论对该赝势计算方法给出的能带作剖析。结果 发现这种算法将导致能带并态不应有的分裂，同时使一些能态的跃迁禁戒变为跃迁允许，这种变化会直接影响到超晶格光的吸收行为，结论 这种较为普遍使用的算法很有局限。     

Ξ型介质中相对载波包络相位对脉冲特性的影响

利用数值模拟方法,研究了单光子共振及完全非共振情况下相对载波包络相位(RCEP)φ对在Ξ型三能级原子介质中传播的双色超短脉冲波形及频谱特性的影响。结果表明:在单光子共振情况中,RCEP对双色脉冲的传播形式及频谱特性有显著的控制作用。RCEP的大小可以决定脉冲振幅大小、传播速度快慢、脉冲分裂与否及子脉冲数目多少。当φ=π时,在传播过程中,脉冲不再发生分裂,而且脉冲的形状和强度基本保持不变。在完全非共振条件下,脉冲分裂不再发生,比单光子共振情况的频率范围大得多的超连续谱可以被得到。虽然RCEP对脉冲形式和频谱特性的影响不如单光子共振时那样强烈,但改变值φ仍可以使频谱范围及不同频率的强度分布有明显的改变。当φ=0时,可得到频谱更宽、连续性更好、高频分量强度更大的超连续谱。 更多还原     

自动消防炮定位显示控制系统

针对现有自动消防炮不能实时显示火灾区位置的问题,设计一种能实时显示火灾区域位置和火灾画面的自动消防炮控制系统。系统以STM32F103C8T6微处理器为核心构建消防炮的定位显示控制电路,利用NJM2267芯片对采集到的视频信号进行处理,采用模拟开关芯片CH446Q选通火灾报警视频通道,使用RS-485通信方式传输控制信号。实验结果表明:该系统能实时地显示火灾区域位置和火灾画面,为消防灭火提供极大的便利。     

通体均匀发光光纤的研究与设计

提出了一种侧面散射光光强均匀分布,能量利用合理,制备和安装成本低廉的通体发光光纤及其制备方法。在该光纤中散射体以不同的密度和深度分布在芯层和包层界面处的芯层内。当有传导光在光纤中传输时,部分传导光就会被散射体从光纤的侧面均匀地散射到光纤外。光纤侧面散射光强的均匀性是通过改变光纤不同位置处的衰减系数来实现的,而衰减系数的改变又是通过改变光纤不同位置处散射体的密度和深度来实现的。在建立数学模型的基础上,通过解微分方程,可以推导得出通体均匀发光光纤中衰减系数与传导光传播距离的变化关系公式。此外还提出了一种测定衰减系数与散射体密度以及深度关系的实验方法。这些研究分析为设计制造通体均匀发光光纤提供了思路和理论依据。     

倾斜油水界面成因分析与非稳态成藏理论探索

以塔里木盆地哈得逊油田所存在的倾斜幅度很大的油水界面的东河砂岩油藏为例,系统分析了倾斜油水界面油藏的成因,排除了水动力和毛细管压力两种引起油水界面倾斜的原因,通过精细的构造演化分析和物理模拟实验研究,认为新构造运动引起的构造变动是东河砂岩油藏油水界面大幅度倾斜的主要原因。该油藏现今正处于油藏的调整过程之中,油气富集具有明显的非稳态性,进而提出了非稳态成藏的理论构想,认为油气从生成到成藏到油气藏枯竭是一个连续的动态过程。将油气从生成到散失的全过程分为前油藏阶段、油藏阶段和后油藏阶段,3个阶段形成了不同的油气聚集类型。     

基于位置和定向泛洪的车联网区域路由协议

为提高车载自组网通信中路由发现和数据传输的效率,对区域路由协议进行改进。在分组中加入节点坐标、速度和时间字段,各节点接收分组后,记录或更新此信息到自身位置缓存表。路由发现阶段,节点位移大于位置更新半径时才更新路由,以此减少路由发现次数;非目的节点查询位置缓存表或路由表后直接应答,以此加快路由发现时间。数据传输阶段,节点通过定向区域转发以限制泛洪,以此降低控制开销。通过搭建车联网场景,对60个节点在5~50m/s速度下进行仿真实验,结果显示,改进方案可使时延降低6%~13%,分组投递率增加6%~20%。另当节点速度大于35m/s时,可使控制开销减少7%~14%。     

微细颗粒物在过滤介质中过滤特性的CFD-DEM模拟

基于CFD-DEM(离散单元法)方法模拟了微细颗粒物在纤维过滤介质中的气-固两相流动特性,模拟时,充分考虑了颗粒群组成、粒径分布、颗粒间及颗粒与纤维间的反弹作用以及颗粒团聚等因素,分析了纤维过滤中颗粒群的运动特性和微细颗粒的沉积形式。结果表明:采用CFD-DEM模拟过滤介质的过滤过程以及微细颗粒在介质表面沉积过程和形式的方法是方便且可行的,模拟结果与前人的实验观测结果基本吻合;在过滤过程中,表面过滤的贡献较大,大部分的颗粒在介质表面即被捕集,进入到介质内部的部分粒径较小的颗粒经深层过滤作用而被捕集;大量的颗粒捕集是由颗粒-颗粒捕集机制来实现的;不同颗粒体系的颗粒群其过滤效果也有所差别,对于本文所研究的过滤介质模型,多颗粒体系的过滤效率比单一的颗粒体系的过滤效率高20%左右。