太赫兹技术在最近30年来得到快速发展,并在医学、生物、农业、材料、安检、通信、天文等领域得到广泛应用.从太赫兹源的频谱特性可以分为窄带（单频）太赫兹源和宽带太赫兹源.从频谱技术方面来说,相干的宽带和窄带太赫兹谱是一种互补性关系,具有各自的技术特点和应用范围.宽带太赫兹谱可以用于快速获取较宽频谱范围的分子振转谱,实现混合特征谱...
陷光结构的优化是增加硅薄膜太阳电池光吸收进而提高其效率的关键技术之一.以硅纳米线阵列为代表的光子晶体微纳陷光结构具有突破传统陷光结构Yablonovith极限的巨大潜力.通常硅纳米线阵列可以用作太阳电池的增透减反层、轴向p-n结、径向p-n结.针对以上三种应用,本文运用有限时域差分（FDTD）法系统研究了硅纳米线阵列在300—1100 nm波段的光学...
由于混沌时间序列和随机过程具有很多类似的性质,因而在实际中很难将两者区分开来.混沌信号检测与识别是混沌时间序列分析中一个重要的课题.混沌信号是由确定性的混沌映射或混沌系统产生的,相比于高斯白噪声序列,其在非完整的二维相空间中表现出更加丰富的结构特性.本文通过研究混沌时间序列和高斯白噪声序列在非完整二维相空间中的分布特性,利...
为了实现有效的工艺监控,在批量化纳米制造中对纳米结构的关键尺寸等几何参数进行快速、低成本、非破坏性的精确测量具有十分重要的意义.光学散射仪目前已经发展成为批量化纳米制造中纳米结构几何参数在线测量的一种重要手段.传统光学散射测量技术只能获得光斑照射区内待测参数的平均值,而对小于光斑照射区内样品的微小变化难以准确分析.此外,由...
为实现对水面油污染的探测,根据荧光激光雷达系统的发展趋势,采用激光诱导荧光技术,建立了适用于水面油污染探测荧光激光雷达的系统模型.提出采用单激光器结合增强电荷耦合器件的小型荧光激光雷达探测系统,通过分析激光器单脉冲能量与探测浓度之间的关系,结合荧光激光雷达系统参数,对系统模型的探测能力与信噪比等进行了数值仿真.结果表明,系统...
利用液压缸直径为550 mm的大缸径六面顶压机,在5.6 GPa,1200—1400？C的高压高温条件下,分别采用单晶种法和多晶种法,开展了Ib型六面体宝石级金刚石单晶的生长研究,系统考察了合成腔体尺寸对Ib型六面体金刚石大单晶生长的影响.首先,阐述了合成腔体尺寸对合成设备油压传递效率的影响,研究得到了设备油压与腔体内实际压力的关系曲线;其次,选择尺寸...
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了基于HfO_2的阻变存储器中Ag导电细丝浓度以及方向性.通过计算Ag杂质5种方向模型的分波电荷态密度等势面图、形成能、迁移势垒和分波电荷态密度最高等势面值,发现[-111]方向最有利于Ag导电细丝的形成,这对器件的开启电压、形成电压和开关比有很大影响.本文基于最佳的[-111]导电细丝方向,设计了4种Ag...
采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了S原子作为单、双端基的（CH_3）_2-OPE（齐聚苯乙炔）和（NH_2）_2-OPE分子在金电极间的电子输运性质.通过第一性原理优化计算获得分子部分稳定结构,再置于Au电极之间构成两极系统,然后再优化整个两极系统获得稳定结构.另外,通过非平衡格林函数方法计算了两极系统的电子输运性质.计算结果表...
为实现大气温度全天时和高精度主动遥感探测,转动拉曼测温激光雷达的分光系统需要滤除强烈的背景光噪声,以及对Mie-Rayleigh散射提供70 d B以上的带外抑制率.本文提出了以可见光波段取样光纤布拉格光栅为核心的多级级联的特征光谱提取光路,构建高抑制率的全光纤拉曼测温分光系统,以实现大气温度的全天时和高精度探测.根据分光系统光路的传输特性...
针对超表面在透镜方面的应用,本文设计了一种交叉极化透射聚焦超表面,实现了将圆极化波转化为交叉极化波的同时聚焦电磁波的功能.设计了一款旋转型单元,单元为一层且厚度仅为1.5 mm,分析了旋转型单元提供不同相移的原理并设计了相邻单元相移差为60？的相位梯度超表面,在中心频率f=15 GHz附近发生奇异折射,折射角与理论计算结果一致,验证了设计单...
利用传输矩阵法研究了表层厚度渐变的一维非对称耦合腔光子晶体的反射相位特性.研究表明,光子禁带内（包括缺陷模附近）的反射率在98%以上,且基本不受表层厚度影响,特别是,在非正入射情况下,简并的缺陷模随着表层厚度的变化会发生分裂;进一步研究发现,在缺陷模分裂处附近,TE,TM偏振的反射相位以及它们之间的相位差均敏感地依赖于表层厚度的变化,...
基于外腔的高效频率转换,尤其是当系统运行在抽运不消耗近似机理下,信号光可实现大于90%的转换,因此无法通过信号光直接获得其到腔模频率锁定的误差信号.本文通过对信号光调制、和频光解调的方法获得了该误差信号,实现了双波长激光到外腔腔模的级联锁定.实验中外部环形腔将1.3 W的1064 nm抽运光放大到约14.3 W.当1583 nm信号光从10μW变化到50 mW...
根据cross-path理论,推导出弱起伏条件下差分孔径光强起伏结构函数的精确表达式,以此为依据,从理论上提出测量大气湍流强度的双孔差分闪烁法.在Kolmogorov湍流谱条件下,分析了信标光直径和信标光高度对该方法中路径权重函数的影响.在近地面开展了2 km路径的水平光单程传输实验,将双孔差分闪烁法和单孔闪烁法的测量结果进行了对比.实验结果表明：...
将光纤湍流测量系统搭载于我国的＂远望号＂航天测量船,首次实现了远海海面大气光学湍流的空间多点同步测量,初步获得了远海海面大气光学湍流的基本特征和定量数据.测量共进行了37天,测量数据处理包括大气光学湍流强度的统计分析、采用Greenwood湍流空间相关函数模型对实测的光学湍流空间相关函数进行非线性拟合从而获得湍流的空间外尺度,以及采...
通过单次穿过PPMgO：LN晶体产生了2.06 W的780 nm可调谐的连续倍频光.采用1560 nm的分布反馈式（DFB）半导体激光器、光栅外腔半导体激光器（ECDL）和分布反馈式掺铒光纤激光器（DFB-EDFL）分别作为掺铒光纤放大器（EDFA）的注入光源,所用的EDFA具有保持窄线宽的功能,因此可以忽略它对基波线宽的展宽.研究了激光线宽对单次通过PPMg O：LN晶体的...
等离子体填充能够明显提高真空电子器件的效率和功率,研究等离子体填充器件具有重要的科学价值.本文基于对等离子体填充金属光子晶体慢波结构色散特性的分析,利用粒子模拟方法展示了等离子体填充慢波结构中的注波互作用过程.重点研究了慢波结构中场分布特性、等离子体密度和外部工作条件对频率及输出功率的影响.研究发现,填充一定密度等离子体后...
通道调制型偏振成像技术是一种体积紧凑、空间分辨率高且能够实时获取全偏振信息的新型偏振成像探测技术.但该技术目前只能实现准单色光的全偏振探测,严重制约了其实用化.本文首先对宽带光通道调制型偏振成像出现混叠现象的原因进行了分析,得出载波频率是限制波段宽度的主要因素.据此在空间频谱域上分析并推导了通道调制型偏振成像系统的光谱宽...
在用超声波谐振对粘接材料的粘接强度进行无损评估时,不同模式对粘接强度的敏感程度受到众多因素和参数的影响,对检测结果的可靠性至关重要.基于多层介质中声传播和界面弱粘接边界条件的理论模型,将一个上下非对称的金属-粘接剂-金属三层结构的平面波反射系数函数中的谐振模式看作是上下铝金属层各自的Lamb波频散模式通过夹心粘接剂层相互耦合后...
血液栓塞作为心血管疾病的一大诱因,其形成机理及外部因素一直是医学、生物物理等领域专家关心的问题.血栓的形成及其结构复杂多样,大大增加了治愈血栓的难度.脉动对于疏通血液栓塞有良好的作用,而由于血液的黏滞作用以及红细胞的惯性,脉动流的波形、振幅和频率都会影响通栓的效果.本文主要基于晶格玻尔兹曼方法,在栓塞的锥形管中,用三角波脉动...
基于大涡模拟和光线追踪方法,对光线穿越流场后的光程分布与混合层流场中涡结构之间的关系进行了分析,提出了一种基于涡核位置提取的涡结构瞬时对流速度定量计算方法,并使用直接几何测量数据进行了验证.通过对不同尺寸的涡结构、涡-涡配对及融合过程中的涡结构和强压缩性流场中涡结构瞬时对流速度的定量数值计算,揭示了混合层流场中涡结构对流速...
在＂聚龙一号＂装置上开展了单层钨丝阵加载重泡沫的动态黑腔实验,初步研究了Z箍缩动态黑腔中冲击波传播和黑腔形成的物理过程.获得了冲击波辐射环的演化图像,分析了丝阵等离子体与泡沫的作用过程及动态黑腔内的辐射特性.测得冲击波的向心传播速度为（14.2±1.7）cm/μs,冲击波平均宽度为0.8—0.9 mm.冲击波辐射环的发光强度沿角向分布的标准偏差...
对0.18μm互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺的N型金属氧化物半导体场效应晶体管（NMOSFET）及静态随机存储器（SRAM）开展了不同剂量率下的电离总剂量辐照试验研究.结果表明：在相同累积剂量,SRAM的低剂量率辐照损伤要略大于高剂量率辐照的损伤,并且低剂量率辐照损伤要远大于高剂量率辐照加与低剂量率辐照时间相同的室温退火后的损伤.虽然NMOSFE...
利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了金属元素X（X分别表示V,Nb,Ta,Cr,Mo和W）掺杂对TiAl合金性能的影响.研究发现,掺杂可以有效减小合金的各向异性,增强Ti-Al原子间的相互作用,同时增强金属键性,减弱共价键性,有利于塑性变形.在相同的压力下,不同的掺杂浓度和掺杂元素对体积的影响不同.通过计算不同掺杂体系的弹性常数、体弹模量和剪切...
结温是制约器件性能和可靠性的关键因素,通常利用热阻计算器件的工作结温.然而,器件的热阻并不是固定值,它随器件的施加功率、温度环境等工作条件的改变而变化.针对该问题,本文以CREE公司生产的高速电子迁移率晶体管（HEMT）器件为研究对象,利用红外热像测温法与Sentaurus TCAD模拟法相结合,测量研究了AlGaN/GaN HEMT器件在不同加载功率以及管壳...
基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了（LaMnO_3）_n/（SrTiO_3）_m（LMO/STO）异质界面的离子弛豫、电子结构和磁性质.研究表明,不同组分厚度比及界面类型时,离子弛豫程度各不相同,并且界面处的电子性质受此影响较大.对于n型界面,当LMO的厚度达到6个单胞层后,电子会从LMO转移到STO,转移的电子占据界面层Ti原子的3d电子轨道,界面处出现二维...
通过改变磁场与c轴方向夹角测量了熔融织构YBa_2Cu_3O_（7-δ）（YBCO）晶体的磁力矩信号响应,观察到了磁通涡旋系统的锁定（lock-in）转变行为以及锁定转变角正比于外磁场强度的反常现象.基于GinzburgLandau理论和磁通涡旋线Kink结构模型,对上述锁定转变反常现象进行了分析讨论,提出了熔融织构YBCO晶体中存在平行于a-b面的延展性关联缺陷结构假...
新型超导材料的设计合成及其超导机理的探索是目前凝聚态物理学领域的重要研究方向.本文采用高真空热烧结方法制备了钾掺杂对三联苯粉末材料并表征了它们的晶体结构、分子振动、磁学及超导特性.X射线衍射图谱和拉曼光谱表明在烧结样品中除存在钾掺杂对三联苯和KH外,还含有苯环重组的C_（60）和石墨成分.拉曼光谱中部分峰位的红移进一步证实钾成...
环氧树脂是电力设备中广泛应用的一种绝缘材料,其介电性能受到分子链运动特性的影响.本文制备了直径为50 mm、厚度为1 mm的环氧树脂试样,采用差示扫描量热仪和宽频介电谱仪测试了环氧树脂的玻璃化转变温度和介电特性.实验结果表明,环氧树脂的玻璃化转变温度为105°C,在玻璃化转变温度以上,高频段出现了由分子链段运动造成的松弛过程,低频段出现了...
热脉冲法是测量聚合物介质薄膜空间电荷分布的有效方法之一,其数据的分析涉及第一类Fredholm积分方程,只能采用合适的数值计算方法进行求解,而Monte Carlo法是近年来提出的数值求解该方程的方法之一.本文尝试使用Monte Carlo法在频域内实现热脉冲数据的分析,通过一系列模拟计算讨论Monte Carlo法的分析效果.计算结果表明：Monte Carlo法可实现对...
采用15 keV,剂量1×10~（17）/cm~2,温度为600？C氦离子注入钨,分别以块体钨研究氦离子对钨的表面损伤;以超薄的钨透射电镜样品直接注入氦离子,研究该条件下钨的微观结构变化,以了解氦离子与钨的相互作用过程;采用扫描电子显微镜、聚焦离子束扫描显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等分析手段研究氦离子注入对钨表面显微结构的影响及...
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