有耗平面和三维目标复合散射的FDTD分析

采用FDTD方法计算了有耗地面与三维目标的复合散射,对吸收边界条件,连接边界条件和近远场变换作了细致讨论.吸收边界使用了广义PML吸收层,它对电磁波有较好的吸收效果.连接边界处则利用解析入射波和三波迭加技术,上半平面用入射波和反射波、下半平面用透射波作为对目标的外加场进行计算.得到近场数据后,为避免出现复杂的Sommerfeld积分,用互易原理简化了外推过程.FDTD算法与矩量法和快速多层多极子相比,具有节省内存,计算时间短等优点.通过地上物体和地下物体的计算验证了FDTD方法的精确性,讨论了散射体离地高度对后向RCS的影响.     

三维导电目标电磁散射的高阶多层快速多极子方法

为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,采用了基于多层快速多极子方法的高阶方法.与低阶相比,该方法所需未知量数目大大减少,而计算精度不变,因而具有比传统多层快速多极子方法更高的计算效率.给出的典型计算结果充分说明了高阶多层快速多极子方法的高效性.     

镜面反射目标激光雷达截面的估算方法

为了解决镜面反射目标激光雷达截面的工程计算问题,本文从激光雷达截面的定义出发,在具体分析镜面反射目标激光散射特性的基础上,提出了一种简便的适用于镜面反射目标的激光雷达截面的工程估算方法,该方法仅利用目标有效照射面积、散射光束发散角和目标后向反射比就可以估算得到镜面反射目标的激光雷达截面.本文还将该方法应用于两类典型的镜面反射目标,即激光角反射器目标和"猫眼"目标,得到了相应的激光雷达截面估算公式.该法计算结果与实测一致,可用于镜面反射目标激光雷达截面的工程计算.     

受激喇曼散射对有级联掺铒光纤放大器波分复用系统的影响

本文研究了受激喇曼散射(SRS)对有级联掺铒光纤放大器(EDFA)的波分复用系统若干性能的影响.根据通信系统几率的特性,建立了SRS对通信系统误码率影响的理论模型,分析了它对输入光功率、信道数、信道间隔以及放大器个数和放大器间距的影响及相应限制.研究表明,合理采用较少的放大器数和较小的输入光功率,有利于保证系统的性能指标,降低系统造价,提高系统性价比;由最小误码率来综合确定合理的信道间隔和信道容量;通过合理的设置放大器及系统参数,可以使受激喇曼散射的影响减至最小,从而实现性能良好的长距离、大容量通信.     

Raman散射型光纤测量太阳能电池的温度

为了测试太阳能电池温度,提出了光纤测量太阳能电池温度的方法。在分析温度与太阳能电池输出功率关系的基础上,利用光纤反StokesRaman背向散射温度效应建立了光纤太阳能电池测温系统。系统中波长为905nm的激光器产生的激光,经过波分复用器、光纤传到太阳能电池中,其反射光经过光纤时受到温度调制,再通过波分复用器照射到光电探测器上,通过光电探测器检测出电池的温度。应用该系统测试出来的温度比间接测量的温度精度提高了2.5%,用该温度修正太阳能电池的输出功率,克服了温度造成的功率损失。结果表明,此方法将太阳能电池的输出功率提高了4%,为太阳能的广泛应用提供了基础。     

超临界CO2流体干燥合成ZrO2气凝胶及其表征

以无机盐为原料,采用沉淀法结合超临界CO2流体干燥技术成功地制备了ZrO2气凝胶.借助TG/DSC、XRD、TEM、DLS以及N2物理吸附等手段对其性能进行表征.结果显示,超临界CO2流体干燥可以有效地防止干燥过程中胶体粒子之间的硬团聚作用,在基本保持湿凝胶网络结构的情况下实现液相的脱除,从而使合成的ZrO2具有高比表面积和大孔体积等特点.此外,样品的TEM和DLS分析显示,纳米ZrO2颗粒首先形成具有空间网络结构的簇团,尺寸为数百个纳米的簇团堆积形成ZrO2气凝胶;气凝胶的空间网络结构特征在中等温度的热处理过程中不会遭到完全破坏.     

Si(111)衬底上GaN外延材料的应力分析

对Si(111)衬底上GaN外延材料的应力随着低温AlN插入层数的变化进行了分析研究。通过喇曼散射谱在高频E2(TO)模式下的测试分析发现,随着低温AlN插入层数的增加,GaN材料的E2(TO)峰位逐渐接近体GaN材料的E2(TO)峰位(无应力体GaN材料的E2(TO)峰位为568cm-1),计算得出GaN材料的应力从1.09GPa减小到0.42GPa。同时,使用室温光荧光谱进行了分析验证。结果表明,Si衬底上GaN外延材料受到的是张应力,通过低温AlN插入层技术可以有效降低GaN材料的应力,并且最终实现了表面光亮的厚层无裂纹GaN材料。     

Performance Analysis of Temperature and Strain Simultaneous Measurement System Based on Heterodyne Detection of Brillouin Scattering

Microwave heterodyne detection can be used to measure the temperature and strain distribution along a fiber with high accuracy in a Brillouin optical time domain reflectometry （BOTDR） system. This method involves simultaneous measurement of Brillouin scattering and Rayleigh scattering in fiber, and scanning of Brillouin spectrum to obtain the desired information. This paper presents a simultaneous measurement system of temperature and strain based on microwave detection and analyzed the system performances such as measurement accuracy, dynamic range, and spatial resolution theoretically. The analysis shows that the system can achieve a temperature resolution of 1°C and a strain resolution of 100 μs.     

External Optical Feedback Induced Noise in DFB Fiber Laser Sensor System

External optical feedback effects due to reflection, Rayleigh backscattering and coherent Rayleigh backseattering in fiber distributed feedback （DFB） fiber laser sensor system have been investigated. If the feedback intensity exceeds critical amount, excess noise would be induced in the demodulator. The maximum tolerable intensity back-reflection coefficient Rc and backscattering coefficient Sc into a fiber DFB laser with lead fiber length from I m to 37.5 km before the onset of instabilities are shown. Rc is found to decrease with increasing lead fiber length while Sc was relatively invariable with varying fiber length. The coherent Rayleigh backscattering （CRBS） would induce neglectable noise with a lead fiber exceeding 13.5 kin. To eliminate these noises, one or two isolators should be incorporated in the system.     

FBG Temperature and Pressure Sensing System for Hot Water Pipeline of Petrochemical Factory

A spatial and wavelength division multi- plexing fiber Bragg grating （FBG） sensing system is reported for monitoring the temperature and the pressure （T-P） of hot water pipeline in petrochemieal factory. The FBG sensing system has 72 channels independently, and it provides the capability to monitor large number sensors at same time. A resolution of 0.1℃ and 0.01 MPa with a measurement bandwidth of 150 Hz has been achieved.