对具有高Q值的回音壁模式微腔进行调制来获得单向单模输出,对研究腔光力学和开发高质量的微激光具有重要意义.本文对利用飞秒激光直写加工的耦合回音壁模式微腔的研究进行了简要回顾,具体介绍了微腔结构设计、加工过程、激射和耦合机制研究等.利用飞秒激光直写加工的强大三维图案化能力,灵活地设计实现了具有集成功能的单个微腔和具有不同空间组...
研究选取合适的准坐标简化完整系统Boltzmann-Hamel方程的问题.基于流形上的标架场理论,指出了定常构形空间中的准速度与标架场的联系,并从几何不变性的角度上导出了完整系统的Boltzmann-Hamel方程.证明了对于任意广义力为零的均匀构形空间、广义力不为零的零曲率构形空间,Boltzmann-Hamel方程均可以化简为可积分的形式,同时给出具体的简化方法...
在贝叶斯参数估计理论框架下,研究了被测参数的先验分布对有色噪声的抑制作用.选择一个受1/f~α型谱密度有色噪声影响的自旋1/2量子比特作为量子探测系统来估计一个磁场强度的大小,利用贝叶斯代价函数的动力学演化来评判估计的精度,重点研究先验概率分布对噪声非高斯性的限制作用.研究发现：当先验概率的不确定度比较大时,有色噪声的非高斯性对频...
目前,多光子纠缠态的制备大多通过线性光学器件演化自发参量下转换一阶激发过程产生的纠缠光子对得到.本文考虑由自发参量下转换源二阶激发产生四个不可区分的纠缠光子制备四光子超纠缠态的情况.通过几组分束器、半波片和偏振分束器等线性光学器件设计量子线路演化四光子系统,结合四模符合探测,可得到同时具有偏振纠缠和空间纠缠的四光子超纠缠...
利用黑洞的绝热不变性,研究了引力彩虹时空中Kerr黑洞的熵谱和面积谱.首先,在引力彩虹时空背景下,计算了Kerr黑洞的绝热不变作用量,并将其与玻尔-索末菲量子化条件相结合,给出了黑洞的熵谱.得到的熵谱没有引力彩虹时空本身具有的粒子能量依赖性,且是与经典Kerr黑洞中原始贝肯斯坦熵谱相同的等间距熵谱.然后,根据黑洞热力学第一定律和黑洞熵谱,给...
混沌信号协同滤波去噪算法充分利用了混沌信号的自相似结构特征,具有良好的信噪比提升性能.针对该算法的滤波参数优化问题,考虑到最优滤波参数的选取受到信号特征、采样频率和噪声水平的影响,为提高该算法的自适应性使其更符合实际应用需求,基于排列熵提出一种滤波参数自动优化准则.依据不同噪声水平的混沌信号排列熵的不同,首先选取不同滤波参...
共振线偏振光激发原子张量磁矩,本文理论研究在矢量磁场和射频场的共同作用下,张量磁矩进动的模型,求解刘维尔方程获得透射光时域完整解析解,包括直流、一次和二次谐波分量.研究发现：当进动的拉比频率Ω〉1/（22~（1/2））时,两谐波间的干涉效应使直流分量和一次谐波对称成分的单吸收峰劈裂成双峰,裂距（（Ω~2＋Ω~4-Ω~2-1）~（3/2））~（1/2）,...
提出一种基于微光学元件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪,通过引入红外微结构衍射光学元件、多级微反射镜和微透镜阵列,实现仪器的微型化.介绍了微型傅里叶变换红外光谱仪的结构及基本原理,分析了微型准直系统和聚焦耦合光学系统的设计理论,研究了单片折衍混合准直透镜的残存像差、衍射面的衍射效率、多级微反射镜的衍射、微透镜阵列的孔径...
实验表明掺杂是一种改善阻变存储器性能的有效手段,但其物理机理鲜有研究.本文采用第一性原理方法系统研究了过渡金属元素X（X=Mn,Fe,Co,Ni）掺杂对ZnO基阻变存储器中氧空位迁移势垒和形成能的影响.计算结果表明Ni掺杂可同时有效降低＋1和＋2价氧空位在掺杂原子附近的迁移势垒,X掺杂均减小了氧空位的形成能,特别是掺杂Ni时氧空位的形成能减小最...
各种环境毒物危害着人类的健康,塑化剂更是破坏了食品安全.为研究外电场对塑化剂主要成分之一C24H38O4（邻苯二甲酸二辛酯,dioctyl phthalate,DOP）的影响,采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311G（d,p）基组水平上优化了不同静电场0—0.0125 a.u.（0—6.4278×109 V/m）作用下DOP分子的基态几何结构,在此基础上利用同样的方法计算了DOP分子的电偶极...
采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用（icMRCI＋Q）方法,结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z,计算了BF＋离子前两个离解极限B^＋（^1Sg）＋（^2Pu）和B＋（^3Pu）＋F（^2Pu）对应的14个Λ-S态（X^2Σ^＋,1^2Π,2^2Π,2^2Σ^＋,1^4Σ^＋,1^4△,1^4Σ^-,1^2△,1^2Σ^-,3^2Σ^＋,1^4Π,2^4Π,2^4Σ^＋和3^2Π）和30个Ω态的势能曲线.在势能曲线...
根据神光-Ⅱ第九路高功率激光加载的特点,对传统静高压金刚石压砧装置进行了改进和优化设计,研制出了适合高功率激光加载条件下材料宽域状态方程研究的新型静高压靶.在神光-Ⅱ高功率激光装置上建立了基于静高压金刚石压砧和动高压激光相结合的材料宽域状态方程研究平台.利用这一平台开展了超纯水的宽域状态方程实验探索,获得了较好的实验结果.
基于平面角谱理论,系统研究了BK7玻璃-合金薄膜-空气结构中合金介电常数的变化对反射光自旋霍尔效应的调控规律.数值仿真结果表明,该结构发生表面等离激元共振的共振角主要受合金介电常数实部的影响,随介电常数实部的增加而增大,而虚部对共振角变化的影响相对较小.不同介电常数合金在其共振角处得到的较大光子自旋霍尔效应横移呈集中的带状分布,...
菲涅耳非相干相关全息术（Fresnel incoherent correlation holography,FINCH）利用在空间光调制器（spatial light modulator,SLM）上加载双透镜模式对同一物点光分束自相干,并通过改变加载的相位因子得到不同的相移全息图.本系统利用SLM可分区编码调制特性,将FINCH成像中SLM上分三次加载的0°,120°,240°相位双透镜掩模各提取1/3组成一幅复合相...
本文对现有相位调制激光多普勒频移测量方法进行了改进，通过定义新的鉴频参量来同时利用相位调制信号直流和交流分量中的有用信息进行多普勒频移测量．由于相位调制信号直流分量中包含着调制信号光的Fabry．Perot干涉仪光强透过率，所以这一改进本质上是将基于Fabry—Perot干涉仪的边缘技术激光多普勒频移测量方法的优势引入到相位调制测量方法...
单光子激光测距系统采用高灵敏度的单光子探测器作为接收器件,更易实现高密度、高覆盖率的目标采样,是未来激光测距系统的发展方向.漂移误差作为限制单光子激光测距精度提高的瓶颈问题,其主要由平均回波信号光子数的变化引起.以激光雷达方程、单光子探测器的概率与统计理论为基础,建立了漂移误差的理论模型,给出了漂移误差与平均信号光子数、均...
采用可调谐二极管激光吸收光谱技术,结合一新型多通池搭建了一套模拟呼吸气体中CO2同位素丰度的测量装置.气体的压强、温度和流速被很好地控制且均能保持长期的稳定性;采用三次多项式拟合光谱基线,对光谱进行归一化,很好地消除了功率变化对测量结果的影响;利用移窗-回归技术消除频率漂移对同位素丰度测量的影响.实验结果表明：移窗-回归法的引入...
基于电磁精确控制的考虑,对半导体固态系统中电磁诱导透明所形成的暗孤子态进行了动力学研究.在此涉及多物理场的复杂系统中,通过变分技术对耗散与非线性相干作用下相应的同态暗孤子动力学特征进行分析.结果表明,耗散削弱作用与相干耦合作用之间所形成的系统性平衡约束对暗孤子时空演化的精密控制具有重要意义.
等离子体电磁加速器可产生高速度、高密度等离子体射流而广泛应用于核物理、天体物理等领域.本文通过光电二极管、磁探头研究了不同放电电流和初始气压条件下等离子体在平行轨道加速器内的轴向运动特性.通过电流截断的方法,采用冲击摆测量了首次等离子体射流的动量.平行轨道加速器驱动电源由14级脉冲形成网络组成,每级电容为1.5μF,每级电感约为3...
蓝相液晶晶格指向有序性的体系构建对先进光子学应用乃至软物质三维可控生长具有重要的科学与技术意义.对指向有序性的蓝相液晶进行定域化的高分子稳定,进而形成蓝相区域的微结构图案化,有望实现全新的光子调控器件.本文使用稳定性好、操作简易、普遍的摩擦取向方法,达到蓝相晶格指向一致化目的,同时结合掩膜曝光的手段进行区域可控的光聚合,即...
为了探索影响Bi2WO6光催化性能的内在机制,采用密度泛函理论（DFT）计算和实验研究了非化学计量和氧空位对Bi2WO6晶体结构、电子结构和显微结构的影响.采用溶剂热法合成了具有氧空位的非化学计量BixWO6（x=1.81,1.87,1.89,1.92,2.01）光催化剂.DFT计算结果表明,氧空位的存在可显著减小Bi2WO6的带隙,有利于光生电子的生成.实验结果表明,当Bi元素...
氧化石墨烯因其宽带可调谐的荧光发射特性已被广泛应用于荧光成像、金属离子高灵敏检测和光电器件的制备.相比于荧光强度,氧化石墨烯荧光寿命不受材料厚度和激发功率的影响,具有更为稳定和均一的特性.本文研究了在激光还原过程中氧化石墨烯荧光寿命逐渐减小的变化行为,发现了长寿命sp~3杂化结构向短寿命sp~2杂化结构的转变.通过精确控制还原时间...
六钛酸钾（K2Ti6O（13））是宽带隙半导体光催化材料,只能响应波长较短的紫外光.为了使K2Ti6O（13）对可见光响应,本文采用第一性原理方法,研究过渡金属Mn和Cu掺杂改性后K2Ti6O（13）的电子结构和光学性质.计算结果表明：Mn,Cu掺杂后K2Ti6O（13）禁带中出现了杂质能级,这些杂质能级由O 2p和Ti 3d与Mn 3d或Cu 3d态杂化而成.对于Mn掺杂的K2Ti6O（1...
采用旋涂Al2O3前驱体溶液和低温退火的方法在活性层上形成Al2O3薄膜,并与MoO3结合形成Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层,制备了以聚3-己基噻吩：[6.6]-苯基-C（61）-丁酸甲酯（P3HT：PC（61）BM）为活性层的倒置聚合物太阳能电池,并通过改变Al2O3前驱体溶液的浓度来分析复合阳极缓冲层对器件性能的影响.结果发现,Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层能有效调控倒...
采用固相反应法制备Sm（1-x）CaxFeO3（x=0,0.1,0.2,0.3）样品,研究Ca~（2＋）掺杂对SmFeO3介电性能、铁磁性及磁相变温度的影响.X射线衍射图谱分析表明：所有样品的主衍射峰与SmFe03相符合且具有良好的晶体结构.随着x的增加,SmFeO3样品的晶粒尺寸由原来的0.5μm逐渐增大到2μm.当f=1 kHz时,Sm（1-x）CaxFeO3（x=0.1,0.2,0.3）样品的εr分别是SmFe0...
钕铁硼磁体制备过程中出现的部分块体废料由于矫顽力较低,性能难以满足使用要求.本文主要通过晶界扩散技术来提高废料磁体的矫顽力.采用Pr（70）Cu（30）合金作为扩散介质,对烧结钕铁硼废料磁体进行了晶界扩散处理,研究了扩散温度、扩散时间和回火时间对扩散后的磁体性能的影响.结果显示,800℃下扩散3 h,磁体的矫顽力从原来的7.88 kOe（1 Oe=79....
张应变GaAs（1-x）Px量子阱是高性能大功率半导体激光器的核心有源区,基于能带结构分析优化其结构参数具有重要的应用指导意义.首先,基于6×6 Luttinger-Kohn模型,采用有限差分法计算了张应变GaAs（1-x）Px量子阱的能带结构,得到了第一子带间跃迁波长固定为近800 nm时的阱宽-阱组分关系,即随着阱组分x的增加,需同时增大阱宽,且阱宽较大时靠近价带...
基于多晶金刚石制作了栅长为4 pm的铝栅氢终端金刚石场效应晶体管.器件的饱和漏源电流为160 mA/mm,导通电阻低达37.85Ω·mm,最大跨导达到32 mS/mm,且跨导高于最大值的90%的栅压（V（GS））范围达到3 V（-2 V≤V（GS）≤-5 V）.通过传输线电阻分析以及器件的导通电阻和电容-电压特性分析,发现氢终端多晶金刚石栅下沟道中的空穴面浓度达到了1.56×10...
超导磁体的场强与超导材料的载流能力、磁体口径和低温环境有密切关系.为了在中高温区域实现高磁场强度的超导磁体,采用国产第二代高温超导带材,成功绕制出内直径为100 mm的高温超导线圈.该超导线圈在77,65,55和46 K不同温区下进行了性能测试,其最大运行电流分别为65,147,257和338 A,对应的中心磁场强度分别为0.78,1.77,3.1和4.08 T.所研制的超...
小尺寸单轴应变Si p型金属氧化物半导体（PMOS）沟道反型层迁移率与晶面/晶向密切相关,应变PMOS优化设计时应合理选择沟道的晶面/晶向.目前,文献已有1.5 GPa应力强度下单轴应变Si PMOS沟道反型层迁移率按晶面/晶向排序的理论模型.然而,在器件实际制造过程中,覆盖SiN应力膜工艺是固定的,由于沟道弹性劲度系数具有各向异性,这样,不同晶面/晶向应变...
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