“物理光学”研究型教学模式探索与实践

针对专业课的特点和教学要求,本文研究探索如何将研究型教学理念贯穿于"物理光学"教学过程中,通过对研究型教学内涵的分析,介绍了教学改革的具体措施与实施过程。实践表明,研究型教学理念的应用有助于调动学生的积极性,培养学生的创新能力和团队意识,取得很好的教学效果。     

物理光学教学改革的探索

物理光学课程讲述了波动光学的基本理论,是电子科学与技术专业后续课程的重要基础。物理光学作为一门专业基础课,兼备基础课的抽象性强和枯燥乏味等特点,这对教学带来了一定的难度;另一方面,物理光学也是一门专业性很强的课,此门科学的构建,来源于对实际光学问题的解释。针对上述特点,探讨了教学内容、教学条件、教学方法和教学手段等方面的教学改革,并总结了取得的成绩和存在的问题。     

涂层目标散射的双站物理光学公式及其散射矩阵

本文从物理光学基本假设与阻抗边界条件出发，建立了涂覆雷达吸波材料（ＲＡＭ）的任意三维光滑凸型导电物体散射的基本双站公式。公式是从Ｆｒｅｓｎｅｌ反射系统及阻抗边界条件推导的。本文同时得到了涂层物体表面入射场及其同几何结构导体表面入射场之间的关系与电、磁流比系数关系。文末给出了用基本双站公式计算电大物体双站散射矩阵与双站散射截面的计算方法与计算实例。     

“戴维南定理”的教学设计

本文针对电路课程中的戴维南定理这一知识点从教学思想、教学分析、教学方法、教学安排、教学总结几个方面做了一个简单的教学设计,旨在促进电子专业基础课程的教学研究。     

基于NURBS曲面的雷达散射截面物理光学算法研究

本文实现了一种使用物理光学（PO）计算雷达散射截面的算法。目标模型用非均匀有理B样条（NURBS）曲面建立,并使用等参数等弦长方法剖分为N个四边形面元。在剖分面元上,使用Gordon方法将物理光学积分转化为闭合区域线积分。整个算法在在保持计算精度的前提下有较高的计算速度。     

一种改进的物理光学迭代法

该文使用线积分形式的Kirchhoff公式替代F.Obelleiro(1995)提出的物理光学迭代(IPO)法中的经典Kirchhoff公式,提出了一种改进的IPO法。数值计算结果表明,改进的IPO法和FObelleiro(1995)的IPO法比较,对三面角反射器、飞机座舱等大口面凹型腔体的电磁散射特性分析,在数值精度相当的情况下,计算速度明显提高。     

物理光学迭代法的子域连接法

本文提出的物理光学迭代法的子域连接法不但适用对电大尺寸一般腔体雷达截面的计算,而且能有效降低数值计算时间.它是将腔体分成若干个子腔体,每个子腔体用物理光学迭代法分析,子腔体之间电磁耦合通过对整个腔体循环迭代计入.数值结果验证了本文方法的正确性.     

飞行器二维翼面整形的物理光学理论

基于物理光学下散射场计算公式，本文进行雷达波入射方向对翼面散射能量分布影响的研究及翼面几何形状改变对散射能量分布影响的研究，提出了使翼面外形主要尺寸满足ｓｉｎｃ函数零点要求或满足ｓｉｎｃ函数旁瓣要求以雷达散射截面的整形理论。     

基于NURBS曲面的目标电磁散射物理光学分析

随着计算机辅助设计与制造（CAD／CAM）技术的发展，非均匀有理B样条（NURBS）曲面被广泛应用于各种复杂物体（如：飞机、坦克、舰艇等）的设计与制造中。本文利用物理光学（PO）法，分析了由NURBS曲面构造的目标的雷达截面（RCS）．通过对NACA3317型机翼的计算机模拟，说明了本文的方法是有效的．     

"工程光学"教学改革初探与实践

"工程光学"课程讲述了几何光学和波动光学的基本理论,是电子科学与技术专业的必修基础课。"工程光学"具有抽象性强和枯燥乏味等特点,给教学带来了一定的难度;且"工程光学"也是一门专业性很强的课,侧重于对实际光学问题的解释。根据该课程特色,针对电子科学与技术专业学生的特点,探讨了教学内容、教学条件、教学方法和教学手段等方面的教学改革,并总结了取得的成绩和存在的问题。     

Matlab辅助大学物理光学教学

Matlab是可视化的面向科学计算的优秀科技应用软件。将Matlab引入光学教学，利用其可视化功能对光学实验现象进行计算机模拟．可提高学生的学习效率与学习积极性．教学效果明显。     

“信息光学”本科教学改革实践

本文主要从教学和实践环节入手,采用调整教学内容、分成学习小组、教学手段多样化、教学过程人性化以及加强实验实践环节等方法,突出重点内容、讨论加深理解、使复杂抽象的问题简单化、互动交流提高学习信心和加强实验等,从多个角度改善教学效果和学生满意度,提升教学质量,从而加深学生对"信息光学"课程理论和应用知识的掌握.     

时域物理光学法计算目标的微波短脉冲散射

目标的短脉冲散射问题本质上是其宽带散射特性,从时域上获取短脉冲散射问题更为直接。时域物理光学方法具有计算速度快、物理近似意义清晰明确等特点,可直接计算电大尺寸目标的微波短脉冲散射的时域波形。介绍了时域物理光学的理论公式,通过三角型网格剖分建立目标模型,引入Radon 变换计算目标的“冲击响应”,利用卷积计算获得目标的微波短脉冲散射时域波形。通过仿真算例进行验证,计算双导体球模型散射回波验证了该方法的可行性;计算大飞机的微波短脉冲散射波形展示了该方法处理电大尺寸问题的能力。用该方法计算的目标短脉冲散射回波波形可直接作为信号处理研究的输入。     

基于矩阵光学的光镊设计

光镊已经成为研究单分子生物物理特性的一个基本工具, 因而光镊设计是一个极为重要的课题。光镊捕获光路一般由激光器、扩束系统、光束调控系统、共焦系统、光束耦合系统和大数值孔径的物镜组成, 通过保持物镜后瞳充满度来实现光镊稳定性。本文根据几何光学, 利用矩阵光学进行光镊捕获光路计算, 得到了各个透镜间距、透镜和光束调控系统距离、物镜后瞳处光斑大小与光束调控系统处光斑大小的关系、光束调控系统处光斑大小和入射激光光斑大小的关系。本文计算结果表明光镊横向位置和物镜高度无关, 并指出了物镜后瞳位于成像透镜后焦面、光束调控系统位于共焦系统后透镜像方焦面处, 才能在光镊阱位纵向操控时保持物镜后瞳充满度不变。本文工作为光镊设计和调整提供了非常简洁而有效的理论指导。     

用迭代物理光学法分析导弹的耦合散射效应

主要介绍用迭代物理光学法(IPO)计算存在散射耦合的导弹雷达散射截面(RCS)。主要原理是用迭代的方法来求解磁场积分方程(MFIE),以求得存在耦合部件的RCS。研究表明,在IPO的计算过程中不仅需要判断入射波的照射面和阴影面,而且要判断互相耦合的散射体之间的可见性,本文给出解决该问题的相应方法。对遮挡问题判断的准确性直接会影响迭代过程的收敛性,同时影响收敛性的因素还有电磁波相对于散射体的反射次数。最后,通过利用IPO方法与PO方法的计算结果的比较,分析导弹的耦合散射效应。     

红外系统的光机热一体化设计

在无热光学系统设计中,考虑机械结构的热性能对系统热稳定性的贡献,在满足系统总光焦度要求、消热差和消色差条件下,求解各光学组元的光焦度.在保持光焦度不变的条件下,进行像差平衡,可设计出实际的消热差光学系统.这种在光学设计中融合机械结构热稳定性因素的一体化设计方法,对红外无热光学系统设计具有重要意义.文中详细介绍了f'=45.4mm,D/f'=1/2.5,2ω=lO°的红外成像物镜和f'=160mm,D/f'=1/8,2ω =2.8°的可见/近红外波段干涉成像光谱仪前置镜的一体化无热设计的结果.     

高校体育教学管理系统的研究及实现

文章首先对高校体育教学管理系统的需求进行了分析,接着就其需求对高校体育教学管理系统进行设计,最后阐述了高校体育教学管理系统的实现。     

基于时域物理光学法的涂覆目标瞬态散射分析

为了对涂覆雷达吸波材料(RAM)的电大尺寸目标的时域瞬态散射特性和宽带RCS进行快速计算,以满足工程上对目标电磁散射特性的计算向宽频带、向时域靠拢的需求。通过引入阻抗边界条件(IBC),计算了涂覆RAM 目标表面的等效反射系数,将等效反射系数代入频域物理光学法(PO)的表达式,并进行逆傅里叶变换(IFT),推导出了适用于涂覆RAM的目标的时域物理光学法(TDPO)积分表达式。使用OpenGL 控制图形处理器(GPU)来对目标的面元模型进行消隐处理,提高了运算速度。最后通过两个仿真算例,对TDPO与频域PO计算所得的时域瞬态响应和宽带RCS 进行对比,验证了TDPO计算结果与频域PO计算结果具有同等精度。