近年来,PM2.5大气污染日益严重,不仅影响空气质量与大气能见度,而且还会对自由空间量子光信号的传输造成影响.然而,有关PM2.5与自由空间量子通信信道参数关系的研究,迄今尚未展开.本文根据PM2.5粒度谱分布函数及其化学成分的消光份额,提出了PM2.5指数、大气湿度与自由空间量子信道衰减的关系;针对幅值阻尼信道和退极化信道,分别建立了PM2.5污染...
建立了外部驱动力及噪声作用下的二维耦合定向输运模型,其中的一个维度上为周期性分段棘齿势,另一垂直维度上为周期性对称非棘齿势,外部驱动力及噪声加在周期对称非棘齿势方向上,而棘齿势方向不加任何驱动,采用非平衡统计及非线性动力学理论研究了过阻尼情况下耦合系统在两个维度上的输运性质.结果显示,棘齿势与非棘齿势方向均可产生定向输运,其...
针对基于时频差测量的无源跟踪中面临的非线性估计问题,提出一种正交容积卡尔曼滤波跟踪算法.该算法在容积卡尔曼滤波算法的基础上,通过引入特定正交矩阵改进容积采样方法,在高维状态估计下减小因采样产生的误差,在没有增加计算量的前提下,有效提高收敛速度及跟踪精度.仿真结果表明,在基于到达时差和到达频差的联合无源跟踪问题中,与扩展卡尔曼...
随着真空电子学器件的工作频率达到太赫兹波段,表面波振荡器的横截面尺寸变小,慢波结构的加工精度难以得到保证,同时由于表面波振荡器的电磁场集中在慢波结构表面,在高电压工作情况下,太赫兹波段的表面波振荡器慢波结构爆炸发射电子会影响器件的工作特性.本文分析了高电压工作情况下0.14 THz表面波振荡器慢波结构中电场的分布特性,研究表明,在慢...
采用密度泛函（DFT）B3PW91方法在Lanl2dz基组下优化得到Cd Se分子的基态稳定构型,并研究了外电场对Cd Se基态分子的总能量、HOMO能级、LUMO能级、能隙、电偶极矩μ、电荷布居、红外光谱的影响.在相同的基组下用TD-DFT方法计算了外电场下Cd Se分子的前9个激发态的激发能、激发波长和振子强度.结果表明：无电场时Cd Se分子的激发波长与实验结果符...
本文运用密度泛函理论的B3LYP方法,对钚原子应用LANL2DZ收缩价基函数,氮、氧原子采用AUG-cc-p VTZ基函数,分别对PuN,PuO,NO和PuNO体系进行了结构优化,得到PuNO分子最稳构型为C∞v（Pu-N-O）,电子态为^6Σ-（基态）,平衡核间距RON=0.12257 nm,RNPu=0.22951 nm,离解能D e=8.10537 e V.同时优化得到PuNO分子存在两种亚稳态平衡构型分别为C∞v（Pu-O-...
采用中红外波段连续可调谐二极管激光器和自行研制的低温吸收池,测量了温度为296 K,252 K,213K,173 K时,3.38μm附近^13CH4分子的四条跃迁谱线的氮气和空气加宽光谱;首次通过实验获得空气和氮气对^13CH4分子的碰撞加宽系数,以及谱线加宽系数的温度依赖系数.实验过程中,利用Voigt线型对所测量的光谱进行拟合.实验结果表明,氮气和空气对^13CH4分子...
基于第三代同步辐射光源,在20 ke V的入射X射线能量下测量了NO与C2H2分子的康普顿轮廓.考虑到本次实验结果在pz≈0附近的统计精度达到了0.2%,本文报道的NO和C2H2的康普顿轮廓可以作为严格检验理论的实验基准.除此之外,还分别采用HF方法及密度泛函方法选用不同的基组计算了NO与C2H2康普顿轮廓.通过对比实验结果与理论计算,发现对于NO分子,加入弥...
利用发展的调制俘获损耗荧光光谱技术实验测量了超冷铯分子0u^＋（6P3/2）长程态的高灵敏光缔合光谱.光谱探测范围较国际已有报道扩大了60 cm^-1,观察到25个长程区域新的振动能级.通过LeRoy-Bernstein公式对振动束缚能数据进行拟合,获得了超冷铯分子0u^＋（6P3/2）态的长程系数C3为16.103±0.010.构建了超冷铯分子0u^＋（6P3/2）态长程区域的势能...
基于多组态Dirac-Fock理论方法和冲量近似,对Xe^54＋与Xe在197 Me V/u碰撞能量下,炮弹离子的俘获及退激发过程进行了理论研究.计算了炮弹离子从中性靶原子俘获一个电子到nl（n=1,2,3,4,5;l=s,p,d）轨道上的辐射电子俘获截面和相应的辐射光子能量,以及俘获末态退激发辐射跃迁的能量和概率.结合这些计算结果,进一步模拟了碰撞产生的炮弹离子的退激...
合金纳米粒子展示出单金属粒子所不具有的多功能性能,而其稳定结构的研究对于进一步了解其催化性能具有重要的意义.本文采用改进的遗传算法和量子修正Sutton-Chen型多体势对二十四面体Au-Cu-Pt三元合金纳米粒子的稳态结构进行了系统的研究.针对不同尺寸、不同组成比例的合金纳米粒子,探讨了遗传算法的收敛性及初始构型对稳态结构的影响.计算的结...
短脉冲强激光产生的电子束具有源尺寸小、脉宽窄、准单能谱等特点,在放射照相诊断中具有独特作用.本文通过分析电子在材料中散射并采用蒙特卡罗方法数值模拟,研究了100 ke V到几百Me V能量电子束对有厚度起伏或存在界面的靶的透视,并与质子、X射线束透视结果比较,给出了电子束放射照相的特性与参数优化：基于电子在材料中非弹性散射或能量损失,...
本文提出了一种对普通三角晶格多孔光纤隔行分层填充匹配材料,实现超高模式双折射的方法.首先,采用全矢量有限元法对多孔度为43.08%的三角晶格多孔光纤的传输特性进行了详细研究.随后,为增强结构非对称性对纤芯空气孔隔行填充折射率为1.4的液体,发现光纤的模式双折射显著提高,在峰值处（1.1 THz）由填充前的1.05×10^-3增大到1.36×10^-2;x,y两偏...
从（1＋2）维非局域非线性薛定谔方程出发,通过坐标变换得到了旋转坐标系下的非局域非线性薛定谔方程.假设响应函数为高斯型,用虚时间法数值求解了旋转坐标系下的非局域非线性薛定谔方程的静态孤子解,迭代出了不同非局域程度条件下的静态椭圆孤子数值解.最后采用分步傅里叶算法,以迭代的孤子解作为初始输入波形,模拟了在不同的非局域程度条件下,...
量子雷达散射截面是描述光量子态照射下目标可见性的重要参数.本文对量子雷达散射截面的推导进行了扩展,使其可以应用于非平面凸目标的QRCS计算.针对面心立方、体心立方以及密排六方三种金属原子晶格所构成的目标的量子雷达散射截面进行了计算,结果表明不同的原子排列方式下,目标QRCS主瓣基本不变,而量子旁瓣在原子排列稀疏的目标中更为明显.
提出了一种新型的基于波长双环路结构的光电振荡器方案.在此方案中,利用两个激光器产生两束波长不同的连续光,分别通过两段长度不同的光纤构成双环路结构,利用光学游标效应可以获得单一的起振模式.通过理论分析可知,不同波长的两束光载波在耦合时,几乎不会产生随机拍噪声.实验中,获得了X波段（8—12 GHz）内频率可调谐的高质量微波信号.通过测量...
提出了一种利用半导体环形激光器（SRLs）的新型高速双向、双信道混沌保密通信系统.在该系统中,首先利用交叉双光反馈对驱动激光器的顺时针模式和逆时针模式的混沌延时特征进行抑制.然后将此混沌信号注入到一对响应激光器对应的顺时针模和逆时针模中,以实现带宽的增强及混沌同步.最后基于响应激光器之间的混沌同步,实现高速率、双向、双信道的混...
基于谐振式光学陀螺高灵敏度、低成本与微型化的发展需求,为了实现高灵敏度的谐振式微光机电陀螺,提出了以集成光学微谐振腔领域里高值、大直径谐振腔的制作为目标,应用方向为谐振式光学陀螺的球形光学微谐振腔核心敏感单元.在实验中以氢火焰作为热源采用熔融法制备球形光学微谐振腔.通过调节氢气的流量控制氢火焰热源面积,制备了不同直径（300...
针对波长1053 nm,0°高反介质膜元件,采用有限时域差分法,模拟分析了损伤修复点边缘与法线的夹角对膜层内电场强度分布的影响,该角度越小,修复点的损伤阈值越高.通过优化飞秒激光微加工过程中的焦斑尺寸、脉冲能量、扫描步长和扫描次数等参数,获得了夹角为25°、深度为14μm的修复点.该修复点典型的损伤阈值为21 J/cm^2,是修复前的2.3倍,50个修复点...
研究了Λ型能级系统中,85Rb原子在耦合光频率失谐较小时的电磁感应透明（EIT）现象.实验中,随着耦合光频率失谐量的增加,电磁感应透明窗口的绝对强度有所减弱,但是其相对深度却有所增加,透明窗口相对深度最大的位置不在耦合光频率共振处,而是在耦合光频率失谐约180 MHz的位置.用三能级和四能级系统的理论分别对实验结果进行对比分析,发现用四能级...
通过一道光改变另一道光的传输路线是光子集成网络中重要而长远的目标,然而,由于硅材料的光学非线性较弱,在硅材料上实现开关的全光控制难以实现.因此本文提出了一种由光梯度力驱动的纳米硅基光开关,实现了硅基光开关的全光控制.该光开关由一个部分悬空的微环谐振器和一个交叉波导结构构成,当通入一道控制光时,悬空的微环谐振器在光梯度力的作用...
基于Mie散射理论,推导、建立了适用于非长波极限的二维光子晶体中横电模的等效介质理论.随后利用该理论探讨了二维光子晶体中横电模的负折射特性和零折射特性,计算结果与相应的能带结构相符合,验证了该理论在非长波极限条件下的适用性.更进一步的是,使用该理论能得到从能带结构中无法获取的额外信息.
本文运用二元光学矢量理论设计了一种硅基太赫兹偶数分束器,实现高衍射效率、高均匀性、有效抑制零级的偶数分束,突破传统标量方法设计局限性,给出了分束器脊宽、槽宽、槽深、占空比、基底厚度等结构参数的最优设计值,并进行了公差分析,得到分束器各结构参数的加工允许偏差范围,对器件的设计和制作具有指导意义.
利用多量子阱结构的非线性半导体光放大器（SOA）构建的太赫兹光非对称解复用器（TOAD）,实验实现了一个开关能量低至25 f J,线性度高达0.99的全光采样门.详细分析了采样脉冲功率和非对称偏移量分别对采样窗口形状、宽度和幅度的影响,并研究了不同采样窗口宽度下TOAD的开关能量及线性度的变化规律.
大数值孔径光学系统表面光线的入射角较大,会导致薄膜的偏振分离,诱发偏振像差,影响光学系统的聚焦特性.本文利用矢量光衍射理论,建立了光学薄膜各参量与光学系统聚焦光场的模型.利用该模型分析了线偏振光入射时,光学薄膜对光学系统聚焦光斑的扰动.在此基础上,探讨了应用了不同约束条件下得到的光学薄膜对最终聚焦光场的影响,确定了减小薄膜扰动...
利用差分吸收激光雷达探测大气CO2,可以获得其浓度的垂直分布,对于研究碳源、碳汇的过程有重要意义.设计了一套种子注入的脉冲差频激光器系统,作为差分吸收激光雷达的激光光源.针对脉冲差分吸收CO2激光雷达on波长的高精度稳频的研究空白,本文提出一种基于匹配的on波长的连续稳频算法.其基本思想是采用分子饱和吸收法,测量通过双路吸收池后的差分...
在Ge-Se二元体系中引入相同摩尔比的Ga,Sn,Sb,Te四种元素,使用熔融淬冷法制备了一系列硫系玻璃.利用吸收光谱获得了不同元素引入下硫系玻璃能带结构的变化,并结合拉曼光谱详细研究了产生光学特性变化的微观表征.使用Z扫描方法测试了各个硫系玻璃样品在1550 nm波长下的三阶非线性参数,发现加入Sn的玻璃的三阶非线性折射率n2最大,达到了6.36×10^-1...
为获得对In0.53Ga0.47As/In P材料在电子束辐照下的光致发光谱变化规律,开展了1 Me V电子束辐照试验,注量为5×10^12—9×10^14cm^-2.样品选取量子阱材料和体材料,在辐照前后,进行了光致发光谱测试,得到了不同结构In0.53Ga0.47As/In P材料在1 Me V电子束辐照下的不同变化规律;对比分析了参数退化的物理机理.结果显示：试验样品的光致发光峰强度随...
在水下结构表面敷设去耦覆盖层是降低其声辐射的有效途径.为了深入分析一种含横向无限长空腔的覆盖层的去耦机理,本文将其等效为均匀介质,建立了敷设这种覆盖层的单向基体板在线激励下的声辐射模型,验证了计算模型的有效性,并利用计算模型对含横向空腔覆盖层的去耦机理进行了分析.研究结果表明：基体板-覆盖层接触面的能量流以纵波能量为主,而横...
本文以二维固体薄板中的弹性波传播为例,对基于共振子结构的声学超材料带隙机理进行了探讨,证明在声学超材料中带隙形成既与共振子对波的散射相位有关,也与波在共振体之间的几何传播相位有关.通过调节散射相位和几何传播相位均能实现对色散关系的调控.基于这一理解,探究了弹性波超材料中的次波长缺陷态和负折射现象的实现条件.
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