石英晶体最大双折射率色散特性的椭偏测量

为了测量石英晶体最大双折射率的色散特性,在椭偏光谱仪的水平透射测量模式下,通过对确定厚度的石英波片相位延迟量的精确测量,计算出了石英晶体的最大双折射率值,并进行了误差分析。结果表明:这种方法光路简单、操作方便,屏蔽了光源的不稳定性;双折射率测量精度达到了10-6,比连续偏光干涉法的测量精度提高了1个数量级;实现了对石英晶体的最大双折射率色散特性的连续光谱测量;此方法对其它双折射晶体材料的双折射率色散特性的研究也同样适用。     

时变电磁场的相对性

由狭义相对性原理可知:在洛仑兹变换的时空坐标中,电磁场量随观察者的参考系而变,但麦克斯韦方程组的形式相同。该文从法拉第电磁感应定律和基于麦克斯韦位移电流假说的安培定律出发,推导出了在无源自由空间中时变电磁场量对以低速相对运动的不同惯性系的相对关系式,并讨论了按该相对关系变换的时变电磁场基本方程的协变性。所得结论对于理解和应用时变电磁场基本方程具有重要的指导意义。     

量子Klein-Gordon模型色散关系的含时变分法研究

通过采用含时变分原理,在结合Hartree型多粒子试探波函数和Jackiw-Kerman型单粒子波函数的基础上,研究了带对称单阱非谐格点势的量子Klein-Gordon模型的声子色散关系.在满足最小测不准关系的条件下,导出了粒子的期望值所满足的运动方程,并以此得到了声子色散关系.结果表明:与经典模型相比,由于量子涨落的影响,量子模型中的有效格点势的二次方项系数增大,声子元激发的带隙变宽;二次方项系数和带隙随着量子涨落和格点势的四次方项系数的增大而增大.     

特殊多层结构中电磁波传播特性研究

对各向异性导体-介质-等离子体特殊多层结构中电磁波的传播特性进行了研究。通过理论推导得到了该结构中的色散方程;并通过计算机计算,给出了色散曲线。研究了该结构中是否存在金属网层对色散曲线的影响,证明了金属网层对电磁波的耦合作用,使慢波和等离子体表面波结合产生了慢等离子体表面波。分析了金属网角度、介质厚度和介电常数对色散的影响。     

基于悬臂梁啁啾调谐的光纤光栅滤波器

提出并发展了一种基于悬臂梁结构的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)啁啾调谐方案,获得了一系列性能优异的可调谐CFBG滤波器,包括调谐范围达到36 nm(1.8～37.8 nm)的带宽可变反射滤波器、色散在178～2 100ps/nm范围内可调的色散补偿器、基于取样CFBG或重叠写入CFBG的信道间隔可调谐滤波器等。这些FBG滤波器不但能维持较高的反射率,还能保持中心波长基本不变。     

光源谱宽通过光纤色散对AOCS输出的影响

基于光纤色散引起的脉冲展宽效应,在理论和实验上研究了有源光学电流传感器（AOCS）中宽带光源对系统输出的影响．理论结果表明：对于长度为500m的光纤,当光源谱宽在40—60nm之间变化时,多模光纤传输下的脉冲展宽范围在0．5～0．8ns,单模光纤传输下的脉冲展宽范围在2×10^-5～4×10^-5,信号衰减量对系统输出影响很小,且随光源谱宽的增加而有微弱的增加,实验与理论相符合．     

光纤通信中自相位调制与四波混频影响因素仿真

为了解决在高速率传输过程中,光纤介质的非线性效应及其在波分复用(WDM)系统中光信号造成的严重衰减问题,围绕自相位调制和四波混频两种非线性效应进行分析,采用Opti System模拟软件分析了造成SPM和FWM效应的主要变量因素.结果表明,输入功率、信道间隔以及色散是造成自相位调制和四波混频性能变化的主要原因,通过调整这些参数可以提高光纤传输性能,为进一步优化奠定了基础.     

水波问题中线性长波方程和缓坡方程解析解研究进展

近20多年来,有关两类主要的水波深度平均方程(即线性长波方程和缓坡类方程)的解析解研究取得了一系列进展。关于线性长波方程,对理想地形(即水深函数为幂函数情形)和拟理想地形(即水深函数为幂函数与一个常数之和的情形),已经构造了一系列准确解析解。其中,针对理想地形所构造的解析解一般为封闭解,而针对拟理想地形所构造的解析解一般只能写成Taylor级数或Frobenius级数的形式。关于缓坡类方程,则于最近构造了一系列Taylor级数形式的准确解析解,解决了国际水波界40多年来的开问题,其中,针对分段单调和分段二阶光滑的二维地形以及分片单调和分片二阶光滑的轴对称三维地形,隐式的修正缓坡方程被成功转化为显式方程。本文拟对20多年来这两类深度平均水波方程解析求解的主要研究进展给予一个较全面系统的综述,并对该方面的研究前景做一些展望。     

Padé近似下模拟一般色散媒质的FDTD改进方案

为了方便模拟不同媒质的色散特性,提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案,适用于统一处理几类各向同性、线性、有磁电色散媒质的电波传播问题:媒质类型可以是Havriliak-Negami(H-N)媒质、Davidson-Cole(D-C)媒质、Cole-Cole(C-C)媒质、Debye媒质、常规(非色散)媒质或其任意组合;媒质属性可以是单极或多极的、有电耗的或无电耗的。该方案利用帕德(Padé)近似法,导出了一组整数阶的辅助微分方程(ADEs),既克服了其中分数阶导数的主要困难,又展现了通用性好、复杂度低的优势。通过对一维及三维算例解析、数值结果之间的对比,初步证实了改进方案的可行性和有效性。     

基于系统上升时间预算的高速光传输系统设计与仿真

传统光传输系统设计多针对低速率传输系统,单一采用光功率分配预算即可满足系统设计要求。随着光传输速率和光通信容量的不断增加,高速光传输系统受色散影响严重,传统方法无法满足系统可靠性和有效性的要求,需要对系统色散进行补偿。针对系统大容量高速率的需求设计,采取DWDM光传输系统总体设计方案,提出了一种基于光功率分配、传输误码率、系统上升时间和线路色散预算的综合性能评价方法,分析了系统受各种因素的影响,通过系统参数优化选取与仿真设计,给出了系统仿真评估结果。