单轴晶体中杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性

为了实现光场的偏振态调控,对拥有复杂偏振态分布的杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中垂直于光轴的传输特性展开研究.基于光束在各向异性单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,推导出杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的具体表达式.通过数值模拟,得出了不同参数下杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的演变规律.结果表明,光束半径、传输距离以及单轴晶体的e光和o光折射率比值对杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中的强度分布、偏振态分布、自旋角动量分布以及涡旋相位分布有调节作用.光束半径越小,传输距离越大,单轴晶体的各向异性强度越大,则对杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性影响越大.     

各向同性介质与单轴晶体界面上e光波法线的折射

根据光的电矢量满足的边条件，对各向同性介质与单轴晶体界面上e光波法线的折射进行了具体的讨论，得到了确定e光波法线在单轴晶体中传播方向的公式，并对几种特殊情况进行了具体讨论。指出了由所得结果可以确定e光光线的行进方向。     

单轴晶体中三阶非线性自作用极化强度矢量的计算

讨论单轴晶体中三阶非线性自作用极化强度矢量的计算．在主轴坐标系下对6／mmm和6／m点群晶体中由o光和e光激发的极化强度矢量作了具体分析,并且通过坐标变换得出其在传输坐标系下的表达式．该矢量变换方法可直接用于计算3^-和3^-m,以及4／m和4／m岫4类单轴晶体中的非线性极化强度矢量,并可推广应用于各向异性介质中其他非线性光学过程中的非线性极化强度矢量的计算．     

洛匈(Rochon)棱镜透光率的研究

利用一套较为简便的公式确定了各向异性的单轴晶体———方解石内非常光(e光)的传播方向,接着应用各向异性单轴晶体和各向同性介质间的“菲涅耳公式”计算了晶体光学中具有代表性的偏振棱镜———洛匈棱镜的光强透射率。这为各种偏振棱镜的设计、应用和检验提供了理论基础.     

单轴晶体平板与各向同性介质平板间的Casimir力

在量子表面模式方法的基础上,计算单轴晶体平板与各向同性介质平板间的Casimir力.在延迟条件下,给出了两平板间Casimir力的解析表达式.此Casimir力的主要部分与两相同半无限大各向同性介质平板间Casimir力相同,附加项与单轴晶体光轴与x轴夹角的三角函数相关.     

光轴取向任意时单轴晶体内表面上的双反射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,寻常光和非寻常光从单轴晶体入射到各向同性介质时界面上的双反射和折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

折射介质为单轴晶体的全反射分析

根据电磁场边值关系和晶体光学基本方程给出光在单轴晶体和各向同性介质分界面上的光波解,在全反射条件下,对晶体中折射波矢的传播方向,能流特性及折射率变化这些不同于各向同性介质全反射的物性做了较详细的分析。     

光轴任意取向单轴晶体的反射和透射系数

研究了光从各向同性介质入射至单轴晶体界面上时反射和折射情况 ,采用一套较为简单的公式和计算方法 ,再加上坐标轴的旋转 ,从而给出了在晶体光轴取向任意的一般情况下 ,光在晶体界面上的透射、反射系数的具体表达式 .     

光轴取向任意时单轴晶体界面上的双折射

根据入射光、反射光和折射光之间的位相匹配条件,利用晶体的折射率面,通过作图法,分析了光轴取向任意,自然光从各向同性介质入射到单轴晶体时界面上的反射和双折射.从图上直接得到了反射光波和折射光波的位置,然后利用几何关系,得到了光波反射角和光波折射角的解析表达式.根据介质中光波与光线的关系,进一步分析了反射光线和折射光线的位置,并给出了光波与光线的离散角、光线反射角和光线折射角的解析表达式.该方法简单直观,结果具有一般性.     

介质磁化电流的简化处理

对于均匀线性和各向同性的介质，通过计算两种特殊位形的磁场分布，得到其介质界面连续分布的磁化电流可用分立的镜象电流来代替。     

空间光孤子自诱导波导的模式分析

从空间光孤子诱导折射率分布出发，推导出空间光孤子自诱导波导的色散方程和模场分布．得到了信号光在空间光孤子自诱导波导中模式产生的条件，为在全光器件中应用提供了基础．     

界面交换耦合强度对垂直取向FePt/α-Fe/FePt磁性三层膜磁化反转过程的影响

运用微磁学方法,研究了界面交换耦合强度对垂直取向FePt/α-Fe/FePt磁性三层膜的磁化反转过程的影响,得到成核场的解析公式.研究发现,成核场随界面交换耦合常数的增大而增大.尤其当软磁相厚度很小时,界面交换耦合作用对成核场的影响比较明显.通过数值计算,得到了不同交换耦合常数下的磁矩分布,发现界面处的磁矩角度出现跳跃.并且钉扎场随着软磁相厚度和界面交换耦合常数的增加而减小.     

光在金属界面传播的实折射角计算

通过对光波矢量分别定义等幅面单位矢量和等相面单位矢量,根据光的传播表达式,分别运用相应的边界条件,并分别求出了光通过介质/金属、金属/介质后的实折射角.通过数值计算可知:对于第1种情况获得的结果与Born和Wolf通过广义的斯涅耳折射定律得到的结果一致;金属/介质的实折射角除了和入射角、介质的折射率、金属的复光学常数有关外,还与金属中等幅面单位矢量和等相面单位矢量的夹角有关,且当2个单位矢量之间的夹角满足一定的关系时,折射角随着入射角的增大出现先增大后减小的现象.     

跃变磁化演示实验

一、原理 铁磁质被磁化时,它能产生较大的附加磁场,並且相对磁导率M是与外加磁场相关的变量。铁磁质被磁化时,磁畴磁矩变化见图一:①铁磁质未经磁化,磁畴磁矩方向各不相同,故並不显磁性;②当加上外磁场,磁场强度H较弱时,磁畴间发生可逆变动;③在中等磁场作用下,铁磁质在被磁化时主要是在磁畴间的分界面发生不可逆的变动;④最后在强磁场作用下,磁畴矢量发生了可逆的旋转。     

一维函数光子晶体的界面态

利用传输矩阵法,给出一维函数型组合结构光子晶体的匹配矩阵和传输矩阵,在此基础上研究一维函数光子晶体的界面态,并研究折射率端点值、介质厚度和入射角对界面态位置的影响.结果表明：在总阻抗虚部为0的位置出现界面态;对函数介质,当折射率的起始端点值增加时,界面态位置随带隙红移;当折射率的终点值增加时,界面态位置随带隙红移;当介质厚度增大时,界面态位置随带隙红移;当入射角增加时,界面态位置随带隙蓝移.因此函数型光子晶体可调节界面态的位置.     

非线性包层矩形波导Ey00模的"平台形"场分布

通过对芯区为线性介质、包层为非线性自聚焦Kerr介质的埋入型矩形波导的理论分析和数值计算表明:当模折射率等于芯区折射率时,E y 00模芯区的场呈现等振幅的"平台形”分布而四周包层的场则急剧衰减;在模折射率分别小于和大于芯区折射率时,Ey00模芯区场分布分别成为上凸和下凹的曲面.并指出,光波导芯区中出现均匀场会在光波导、光电子、光子器件中有潜在的应用.     

旋转磁化法在六角晶系中的应用：理论与模拟

用VSM在固定外场大小下旋转样品,由测得的旋转磁化曲线推知具有面内单轴磁各向异性的薄膜材料的磁各向异性场,是一种测量材料一阶和二阶磁晶各向异性常数的新方法.该文基于能量最小原理,对具有平面型各向异性的六角晶系的面内旋转磁化曲线进行了严格的理论推导.我们将理论模型应用于具有六角晶系的平面型各向异性的球形颗粒中,系统讨论了不同大小的外场在基面内旋转时颗粒的旋转磁化曲线.理论计算结果与蒙特卡洛模拟结果相符.研究发现,在外磁场远小于磁晶各向异性场时,为了拟合实验的旋转磁化曲线,必须充分考虑矫顽力对磁化反转过程的影响.我们的工作证明,通过VSM测量旋转磁化曲线为确定六角晶系的面内磁晶各向异性常数K3提供了新途径,并提出当外场的大小约为面内各向异性场的0.2时,测量效果最佳.     

电工钢片矢量磁特性测量系统的设计与优化

为提高电工钢片矢量磁特性测量系统的磁化均匀度与励磁效率,提出在磁极表面添加导磁物质的系统优化设计方法。首先基于有限元分析,通过改变气隙间隔与屏蔽层位置,减弱正交磁极耦合与杂散干扰,设计一种磁化均匀度高的几何励磁结构;然后利用序列二次规划,确定导磁物质最优磁导率,减小磁路间磁阻,从而降低励磁功率需求;最后搭建矢量磁特性测量系统并对其磁化性能进行评估。仿真与实验结果表明,对矢量磁特性测量系统进行优化后,不同激励下磁通密度的波形系数偏差较优化前减小了57.1%,磁化均匀度明显提高;系统优化后,相同激励下磁通密度幅值较优化前增大了58.6%,励磁功率需求下降。     

非线性包层矩形波导E_(00)~y模的“平台形”场分布

通过对芯区为线性介质、包层为非线性自聚焦Kerr介质的埋入型矩形波导的理论分析和数值计算表明 :当模折射率等于芯区折射率时 ,Ey0 0 模芯区的场呈现等振幅的“平台形”分布而四周包层的场则急剧衰减 ;在模折射率分别小于和大于芯区折射率时 ,Ey0 0 模芯区场分布分别成为上凸和下凹的曲面 .并指出 ,光波导芯区中出现均匀场会在光波导、光电子、光子器件中有潜在的应用     

GaAs／AlGaAs周期折射率光波导光学表面模

应用周期折射率介质光波导的模场分布函数和特征方程，分析了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ周期折射率光波导中波导的材料参量和结构参量对ＴＥ模场分布的影响，并讨论了ＴＥ＿０表面基摸的形成。