基于S0I光子集成技术的高速微型光子开关及大规模矩阵光开关

光开关及矩阵光开关是在多个光信号通道之间实施信号交换的操作器件,可以在任何输入端和输出端之间建立信号连接。本项目利用先进光波导技术研制与开发高速集成光开关与矩阵光开关。利用绝缘体硅（SOD技术和硅材料的电光调制效应研制超高速光子开关,开关速度为纳秒量级;进而利用超短网络结构研制高度集成大规模矩阵光子开关,这也是本项目两个主要创新点。     

基于Matlab的光子晶体波导仿真研究

本文首先介绍了光子晶体波导的原理,然后分析时域有限差分法微分方程及边界条件,最后运用matlab语言实现二维光子晶体波导的仿真。     

新型集成聚合物波导/ 聚合物分散液晶光子射频移相器的设计

可控光子射频移相器是光控相控阵中的关键器件,本文用分立元件组成了光子射频移相器系统,对相移角度进行了测试,提出了一种新型的单片集成聚合物波导/聚合物分散液晶光子射频移相器的设计思想,介绍了移相器的制作工艺,分析了该移相器的优点.     

基于光子技术的微波频率测量研究进展

微波频率测量及分析在军用、民用领域中有着重要战略地位和重大需求,并随着通信、雷达、电子对抗中工作频率的不断攀升而面临着前所未有的挑战。近年来以微波光子学为基础的光子型微波频率测量技术应运而生,因其在瞬时带宽、抗电磁干扰方面有着显著优势,得到了长足发展,并具有重要的理论意义和实用价值。针对目前主要研究的光子型微波频率测量方案,如微波光子扫频方案、频率 幅度映射方案、频率 空间映射方案、频率 时间映射方案、光子压缩感知方案、以及数字化测频方案等,介绍了其基本原理及实验方案,并对各种方案的研究现状与进展进行了梳理、分析和总结。最后,对光子型微波频率测量的趋势和前景进行了简要探讨和展望。     

基于光纤布拉格光栅的微波光子信号处理

由于有效利用了光子技术的优点,微波光子技术克服了传统微波系统中的一些瓶颈,从而提高已有系统性能,甚至开发出了全新的系统应用。很多光子器件已经被用在微波光子系统中,光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating, FBG）就是其中一种非常重要的全光纤器件。由于具有灵活的频谱响应特性、损耗低、质量轻、结构紧凑、以及与其他光纤器件耦合性好等独特的优势,光纤布拉格光栅已经成为了微波光子信号处理系统中的关键组件之一。本文主要介绍了近年来光纤布拉格光栅在微波光子信号处理应用中的最新进展,重点讨论的主要应用包括微波光子滤波器,微波任意波形产生,微波频谱感知以及光纤光栅传感器实时解调。最后,本文还讨论了在微波光子系统中应用光纤布拉格光栅的局限性及可能的解决方案。     

基于超微弱光子辐射方法的生物死亡过程的自动化识别系统

提出了一种基于超微弱光子辐射（UPE）测量的生物体死亡过程识别系统。实验中使用实验医用老鼠来研究了老鼠死亡过程中发射的超微弱光子和其死亡过程的关系。通过比较老鼠在正常生存状态和死亡过程中辐射的超微弱光子发现,当老鼠在死亡之前其发射的超微弱光子数量会有一个明显的增加过程。本文的实验研究结果表明,超微弱光子辐射可以作为一种观察生物体生理活动和生存状态的良好方法。     

抗共振反射集成光学传感器的研究进展

抗共振反射光波导(ARROW)具有与传统光波导所不同的传播特性。利用覆盖层的抗共振反射性质,ARROW传播单模、高阶模被泄漏到基体。基于折射率的变化,抗共振反射传感器对物理量、化学量和生物分子间的相互作用有很高的敏感性。介绍了ARROW的结构、传感器的工作原理以及最新研究进展。由于可采用CMOS工艺制作波导,且能与光探测器在一块集成,抗共振反射传感器将具有广阔的应用前景。     

基于COMSOL的光子晶体能带结构仿真计算

为更方便、快捷地求解光子晶体能带结构问题,基于有限元数值仿真软件COMSOL Multiphysics系数偏微分方程模块,重新建立了数学模型,直接从亥姆霍兹方程出发,结合布洛赫态,推导出光子晶体偏微分形式的本征方程,充分考虑了布洛赫波矢的传播情况,求解出相应的本征频率从而求解出能带,对一维和二维光子晶体能带结构分别进行仿真计算。仿真计算结果与传统方法结果进行对比分析,验证了此方案的可行性。     

基于基片集成波导的湿度传感器设计

采用了边界积分谐振模式展开(BI—RME)方法和Floquet定理相结合的方法,对基片集成波导(SIW)结构进行设计,并利用电磁带隙对敏感区进行构建,用空腔微扰法分析.根据湿度对介电常数的影响引起频率偏移的原理,对谐振器的谐振频率和信号幅度进行测量.实验结果表明:用SIW设计的谐振器的湿度范围为11％～97％RH,灵敏度为13.371～46.51 kHz/RH,设计的新的微波器件具有较好的研究意义和测量效果.     

基于Mach-Zehnder干涉的光子晶体光纤传感技术研究进展

近年来,随着光纤传感器技术研究领域的不断发展,各式各样的光纤传感结构脱颖而出.其中,采用光子晶体光纤与Mach-Zehnder干涉相结合方式的传感研究引起了学术界广泛关注.分析了国内外基于Mach-Zehnder干涉的光子晶体光纤传感技术的研究进展,介绍了这种技术在折射率测量、温度和多参数测量、应变与曲率测量等应用的传感结构,并对其发展前景进行了展望.     

未来的全光网及光路板的设计与构想

本世纪,光学已成为现代科学发展的新亮点,欧、美及日本等西方国家在全光网和集成光路的研究方面已经走在了世界的前列。文章介绍了目前全光网发展的现状及各类光纤的应用情况,提出了光路板的构想,以及要实现大面积的、实用的集成光路需要解决的难题。     

Solutions of delay differential equations by using differential transform method

Differential transform method (DTM) is extended for delay differential equations. By using DTM, we manage to obtain the numerical, analytical, and exact solutions of both linear and nonlinear equations. In comparison with the existing techniques, the DTM is a reliable method that needs less work and does not require strong assumptions and linearization.     

光子纳米喷流的性能及应用

光子纳米喷流是光照射直径与波长相当或略大于波长的无损电介质微颗粒时,会在微颗粒后表面一定距离处形成高强度、紧聚焦光束。光子纳米喷流具有大于照射光的强度、最小的半高宽值能够小于衍射极限的光束宽度、传播超出倏势场区域和较强的背向散射等优异特性,在光信号增强、微纳加工与制造、超分辨光学成像、超灵敏捕获和探测等领域具有重要应用。该文首先介绍了光子纳米喷流的源头和发现;其次,对光子纳米喷流的模型、理论、形貌特征、实验测量和主要特性进行了阐述;再次,调研和讨论了光子纳米喷流的几个重要应用;最后,对光子纳米喷流进行了总结和展望。     

数据中心综合布线系统的设计分析

随着网络技术的发展,网络已经越来越普及了,数据中心作为网络的关键部分,其建设更加成为网络建设的重要部分。布线系统作为网络的基础是首先要考虑的。综合布线技术也在不断的发展,综合布线系统的地位变得越来越突出,该文主要是针对数据中心的综合布线系统而展开具体描述的。     

Burgers方程的精确解

引入一个变换,将二阶非线性偏微分方程—Burgers方程降阶为一阶的非线性方程,再直接求解该方程,得出了Burgers方程精确解的新形式,并与已有结果完全吻合.这种方法也适合于求解其他非线性偏微分方程.     

求一类非线性偏微分方程解析解的简洁构造算法

通过引入一个变换,利用齐次平衡原理和选准一个待定函数来构造求解一类非线性偏微分方程解析解的算法.作为实例,我们将该算法应用到了mKdV方程,KdV-Burgers方程和KdV-Burgers-Kuramoto方程.借助符号计算软件Mathematica获得了这些方程的解析解.不难看出,该方法不仅简洁,而且有望进一步扩展.     

The existence of a solution for a fractional differential equation with nonlinear boundary conditions considered using upper and lower solutions in reverse order

Using the method of upper and lower solutions in reverse order, we present an existence theorem for a linear fractional differential equation with nonlinear boundary conditions.     

基于集成化知识的产品概念设计技术研究

从用户知识出发,通过对用户内隐性知识的获取、表征、传递、运用的研究,探讨了“用户意象与设计知识”的映射以及“特征基、特征和风格”三层表达体系;建立了用户内隐性知识的获取、表征与运用模型,设计知识的表达模型,用户知识与设计知识的整合模型;提出了基于集成化知识的产品概念设计理论,以手机设计系统为例进行了验证,支持用户和设计师在同一个平台上协同工作,为产品协同设计、网络化设计提供一致的知识体系。     

计算流体力学中流体表面追踪方法概述

CFD（计算流体力学）自从诞生以来;一直致力于各种自然现象的计算机模拟工作,如烟雾、火焰、水流、爆炸等现象;它追溯自然现象的物理本质,借助自然现象的物理描述（将自然现象抽象成物理方程）结合现代计算机的快速计算能力,计算物理描述的属性值及其变化,从而实现视觉效果的模拟。模拟的步骤可以概括为：根据力学理论建立计算模型,即为流体力学的运动方程,一般是较为复杂的非线性偏微分方程,若想要全面描述流体的运动过程,还必须考虑能量守恒、连续性方程等;针对不同类型的非线性偏微分方程寻求最恰当的数值解方法;使用计算机编制求解的算法程序进行计算求解;通过计算机上的工具实现自然现象的视觉呈现;运用力学理论知识对模拟结果进行分析和解释,最终得出科学结论。     

(2+1)维KD方程的解及分岔行为

通过行波变换,将非线性偏微分方程化为常微分方程,利用辅助常微分方程的解来构造偏微分方程的精确解,获得了(2+1)维Konopelchenko-Dubrovsky方程的孤波解和周期解.然后直接研究变换以后的常微分方程,揭示该方程控制的动力系统的鞍结分岔行为,画出了系统的分岔图.