三维超材料的非线性电、磁响应特性

理论研究了埋入在非线性介质中的由金属线和谐振环构成的具有三维周期性结构的超材料的有效电、磁响应,计算了该种超材料的有效磁导率和介电常数实部和虚部随外场的变化关系.结果表明,这种超材料有效磁导率和介电常数的实部对外磁场的响应具有回滞效应.在一定条件下,这种结构的属性可在右手材料、电单负材料与磁单负材料之间转换,且这种转换可适当选择在某些特定频率范围内的外磁场强度的方式控制.     

基于频率依赖反馈的可调激光频域双稳态的理论研究

为了克服传统的电光混合反馈型频域双稳器件的速度低噪声大等缺点,采用非线性光纤环形腔作为频率反馈元件,提出了一种新颖的全光反馈型可调激光频域光学舣稳器件.根据系统的非线性响应和频率依赖反馈响应,建立了光学双稳态参量方程.山双稳态参量方程出发,对频域光学双稳特性以及双稳态的可控操作进行了详细的数值研究.讨论了光学双稳态的开关响应速度.结果表明,这种全光纤激光双稳器件可以实现光强驱动舣稳态和增益驱动双稳态.调节环形腔的增益或损耗可以改变光学双稳曲线的位置和形状,实现可控的全光双稳态操作.光学双稳态在频域上的快速跃变可以用来实现激光波长漂移监测和传感.光学双稳态的响应时间为纳秒量级,双稳开关是超快的.     

单金属环阵列的负磁导率特性研究

对双金属环阵列结构产生负磁导率的机理进行了分析,在此基础上,尝试采用单金属环阵列结构来构造负磁导率材料．给出了单金属环阵列结构的负磁导率特性,研究了该材料负磁导率频率区间与各参数变量之间的平移特性．对单金属环阵列结构进行了改进,得到了一种体现负折射率效应的准Ω结构的复合介质．     

实心转子电机的端部系数研究

从场的观点定义了端部系数为具有端部效应的气隙磁场密度与无端部效应的气隙磁场密度之比，导出了一各蝗端部系数计算公式，该公式与阻抗定义的端部系数公式是等效的，进一步研究了转子表面介质的非线性磁导率对端部系数的影响，给出了一种修正公式，通过实例计算证帝在研究端部系数时必须考虑转子有形状和非线性材料的影响，文中提出的方法是正确和有效的。     

点击化学修饰对称结构卟啉分子的RSA-SA翻转性能

为了提升材料的非线性光学性质,使用[2+2]点击化学反应后功能化了卟啉材料。利用Z 扫描技术测试了材料的非线性光学性质。基于材料不同的化学结构(包括中心离子和点击基团的种类),讨论了不同的共轭结构和吸电子基团对新型卟啉材料的非线性光学性能的影响。研究中还发现了一个特殊的非线性光学现象。究其原因作为侧基的点击基团强烈地影响着材料三阶非线性光学响应,并且所有的材料都具有反饱和非线性吸收( reverse saturated absorption,RSA)-饱和非线性吸收( saturated absorption,SA)翻转的非线性光学性能的特性。     

一种小型化宽带高增益Metamaterial贴片天线

利用Metamaterial概念,通过在天线贴片和接地面上分别蚀刻周期互补开裂环和条形缝隙图案,设计制作了一种小型化宽带高增益贴片天线．相比初始天线,新天线谐振中心频率降低了36.4%,带宽从2.9%扩展到39.9%,并且有低的电压驻波比．实验结果与仿真结果有较好的一致性．同时由于Metamaterial结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,这导致天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向．     

光学超晶格中涡旋光的产生与调控

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转换晶体,是获得新频率光源的重要手段.涡旋光与介质的非线性相互作用,不仅要考虑常规的能量守恒和线性动量守恒,还需要关注轨道角动量的守恒问题.本文综述了光学超晶格中涡旋光产生和调控方面的研究进展.通过倍频、和频、三倍频和参量下转换等非线性频率转换过程,可以高效的将涡旋光的工作波长拓展到蓝紫直至中红外波段;通过光学超晶格倒格矢的精密设计,可以灵活调控涡旋光非线性频率转换过程中的轨道角动量转移等.基于非线性全息思想设计非线性光子晶体,可以在频率转换的同时调控光场的波前、相位和振幅等物理参量,从而实现涡旋光束的非线性产生;伴随着超晶格制备技术的突破,调控的维度也从二维拓展至三维.光学超晶格中涡旋光产生和调控的研究,可以加深对轨道角动量这一重要物理守恒量的理解,以及推动相关应用研究的进展.     

1,3-对称取代的克酮酸衍生物光学性能研究

通过实验来研究1,3-对称取代的克酮酸衍生物的三阶非线性光学特性,计算出其分子超极化率,探讨了产生三阶非线性光学性能的原因.确定该衍生物在一定条件下具有较大的三阶非线性光学性质和较快的光学响应.     

非线性介质传输矩阵算法研究双稳态特性

研究了一维非线性介质的传输矩阵算法,并对色散型缺陷层的一维光子晶体的光学双稳态特性进行了模拟.研究表明,该方法可以精确地模拟一维非线性介质的传输行为,很方便地给出一维光子晶体的光学双稳态特性.     

非线性相位共轭腔的光学多稳性

本文提出并分析了非线性相位共轭腔的光学多稳性.结果表明,这种腔容易实现多稳运转,主要的控制参数是相位共轭镜的反射率和腔内非线性介质的三阶极化率.给出了输入输出的解析表达式和稳定性判据.