表面等离子体在波导-共振环微腔结构的传输特性

表面等离子体在波导与共振微腔结构器件传输中的特性,在光通信、光电信息、集成光学等领域有广泛的应用。本研究提出了一种等离子体波导与共振环微腔结构组成的设计方案,利用传输矩阵法和耦合模理论对该结构进行理论分析。通过模拟微环谐振腔的传输特性,得到不同波长下环腔结构的光场分布图及透射率谱线,发现了该结构存在滤波特性。进一步改变结构参数,发现改变耦合间距和波导宽度等参数对滤波特性均有影响,利用时域有限差分(FDTD)算法模拟场分布验证了本研究的理论设计。该设计结构紧凑、尺寸小巧,容易被集成到光学线路中,有潜力发展成为新一代纳米集成光路的基本元器件。     

耦合双原子与两个单模腔场的光子数分布和自发辐射特性

研究由两个全同的二能级原子分别同时与两个耦合微腔构成的系统,腔场处于弱相干状态,忽略了两个原子之间的相互作用.采用理论推导和数值计算相结合的方法,研究系统的平均光子数和腔场自发辐射光谱的性质.讨论了腔场的衰减率与平均光子数的关系,以及腔场的耦合强度对弱相干场耦合腔系统自发辐射光谱的影响.研究结果表明:当腔场的衰减率增加时,在两个耦合腔场的非相干泵浦率和衰减率共同作用下,腔场的平均光子数减少,并随衰减率的增加而产生了一个真空拉比震荡.当C1腔场的本征频率γ1变大时,发射光谱S(ω)双波峰整体向高频段飘移.另一方面,当C1腔场的耦合强度g1增加时,高频段和低频段的发射峰分别向高频段和低频段移动.     

稳态Y型和Ladder型双光子跃迁的对比

在一个强耦合场和两个弱探测场相干驱动的四能级Y模型原子系统中实现双光子电磁感应透明.当耦合场与原子能级共振时,Y-型组态就可以等效成一个仅由两个弱的探测场驱动的四能级Ladder-型组态.Ladder模型原子的两个中间能级是精细结构能级(等效于Y模型中的坠饰能级).然而,当Y模型中的耦合场与原子能级之间有失谐时,则两个系统就不再等效.     

基于零折射率材料的弯曲声学波导

设计了一种具有零折射率效应的三维声子晶体,该声子晶体的有效密度和倒体积模量在类狄拉克频率附近均趋近零,声波的有效速度接近于无限大,波长远大于所通过结构的尺度,声波可以完美地穿过声子晶体且不会改变其传输特性.利用该声子晶体设计了一种弯曲的声学波导,研究发现涡旋声束通过该波导后,涡旋特性稳定不变,对于声学涡旋的多方向操控具有指导意义.     

原子光机械混合系统中光学双稳态的研究

在原子光机械腔混合系统中,通过求解系统的Heisenberg-Langevin方程稳态解,研究光机械腔内倒Y型四能级原子系统在电磁诱导透明与非电磁诱导透明配置下,混合光机械系统的光学双稳态特性。分析发现在非电磁诱导透明条件下,光子数双稳态上阈值可调节,而下阈值始终不变。相反,当光场与原子之间的耦合使原子系统处在其中一个透明窗时,上阈值基本不变而下阈值可调节。另外,在相同驱动场强度情况下,电磁诱导透明配置比非电磁诱导透明配置更易实现光子数双稳态;不管是电磁诱导透明配置还是非电磁诱导透明配置状态下,当双稳态曲线达到上阈值之后,随着驱动场强度增加双稳态曲线都呈线性变化趋势。     

网页结构树相似度计算

提出了一种针对网页结构树的相似度计算方法,首先把网页标签结构表示成树,然后通过动态规划算法,使两棵树在每一层上最相似的儿子节点继续进行比较,而那些没有找到匹配节点的儿子节点则产生距离,累加这些距离作为两棵树之间的距离,以此来衡量两个网页之间的相似程度。实验证明本方法可以正确区分同类网页和不同类网页。     

光纤气泡微腔传感技术

基于光纤气泡微腔的干涉仪在光纤传感领域中已经获得广泛关注.结合最新研究进展,给出了一种电弧放电法制备光纤气泡微腔的新技术,该技术仅利用商用光纤熔接机且无需辅助设备.系统研究了基于光纤气泡微腔的法布里-珀罗干涉仪的工作原理、制备方法及传感应用,实现了基于矩形气泡微腔的光学回音壁模式谐振器,进一步完成了腔模式的应变调谐.     

复相多铁材料中电场调控自旋的翻转

电场调控的自旋翻转因在低能耗高密度的新型存储器件中有巨大的应用潜力而受到人们的广泛关注.在复相多铁材料中,利用磁电耦合效应有可能实现电场调控自旋的翻转.我们在CoPt/PMN-PT异质结中,利用电场调控矫顽力的变化,实现了电场调控自旋的翻转.在铁磁形状记忆合金Mn-Ni-Sn与0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3组成的复合材料中,通过电场调控交换偏置场的变化,无需偏置磁场就可以实现电场调控自旋的翻转.     

一种新的相似性度量及其在DNA序列相似性分析中的应用

衡量序列之问距离的传统方法是通过局部比对或者全局比对来实现的,其运算的时间复杂度和空间复杂度随着序列长度的增加而急剧上升.本文提出一种新的相似性度量.它是建立在Lempel-Ziv复杂度基础之上的,不需要通过序列之间的比对来实现,其时间和空间复杂度比传统方法降低了很多.用这种新的相似性度量的方法可以算出序列同的相似性矩阵,以此来刻画不同序列之间的距离.为了说明此方法的可靠性,最后对多个物种DNA序列作了相似性分析.     

高精度非扫描三维光聚焦探测系统的研究

研制了一种基于像散法的非扫描三维探测系统,该检测系统利用微光学器件产生的二维点光源阵列实现并行像散光路,实现了对测量表面的全场同步检测.通过使用像散光斑光强差动算法,有效抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响,可以在较大采样间距下获得较高的轴向分辨率,有效解决了测量分辨率和测量速度之间的矛盾.介绍了非扫描三维检测系统的构成和三维轮廓提取方法,并给出了初步实验结果.     

反铁磁光子晶体波导的性质

研究了平面反铁磁光子晶体波导的色散性质.这种光子晶体波导是由两个平行金属板之间填充一维反铁磁光子晶体构成.对FeF2/Vacuum光子晶体波导进行数值和理论分析表明:(1)电磁波模式是分立的,并且只有有限的几个;(2)存在三种不同的频率带隙,其中之一是光子晶体共有的,其宽度取决材料的介电性质,之二是来自反铁磁的共振性质,之三是来自波导的结构.     

比例平均休止时间模型的年龄性质与随机比较

引入了比例平均休止时间模型(PEITEM),讨论了它的一些性质,结果表明反失效率序(RHR)和平均休止时间序(EIT)在PEITM下是封闭的,并给出了不同PEITM中总体变量之间关于RHR和EIT的随机比较.     

用于结构整体与局部健康监测的光纤超声传感器

本文提出并展示了两种光纤超声传感系统,一种是基于菲索干涉仪的结构,另一种是类萨格奈克干涉仪的结构.当系统中光纤传感器采用长跨度光纤时,可实现结构整体内部是否有微裂纹所导致超声发射的情况监测.系统中的光纤传感器部分也可以选用一段短光纤或绕成一个光纤环,从而实现单点的局部探测.文中分析了作为传感的光纤与超声的相互作用.实验上,将1 m长的光纤作为一段直线传感器和绕成光纤环形点传感器分别埋入混凝土试件中,进行了10、25和50 kH超声测量实验.结果表明,这两种光纤传感器均具无损检测的应用潜力.尤其是长尺度光纤传感器更适合于监测大尺度混凝土建筑结构的由于内部微裂纹的发生及其发展情况,对于评估结构的健康状况具有十分重要的意义.     

天基监视雷达的距离游走补偿

为实现天基雷达杂波消除、高分辨率的角度估计和广域监视功能,采用三通道相位中心偏置天线(DPCA)/monopulse(单脉冲)信号处理系统.由于天基雷达的运动和地球自转,地球上每一点的杂波都产生了附加的多普勒成分——距离游走效应.文中从天基雷达-地球几何关系的角度分析距离游走效应.距离游走与距离重叠效应相结合,明显降低了DPCA处理算法的杂波抑制性能.针对距离游走效应,在相干处理阶段进行反向补偿、在非相干积累阶段采用线性内插方法进行校正;针对距离重叠效应,采用波形分集技术进行校正.     

圆波导及同轴波导开放腔的衍射理论

利用横截面法,引入"相位修正因子",求得缓变截面波导开放腔在非对称模的普遍情况下的衍射反射系数,加上纵向波数的谐振条件就可求得开放腔的参数,并可求解多模问题.本中分析了几种形式的开放腔,认为变截面的同轴波导具有最稀疏的本征频谱.文章还对工程设计方法作了简要讨论.     

驱动场作用下衰变率对量子点——腔耦合系统的非线性激射光谱的影响

基于量子点———腔耦合系统模型,运用腔量子电动力学中的全量子理论和数值模拟计算方法,研究在外加驱动场作用下,系统中一些衰变率对腔模场中的粒子数分布和非线性激射光谱的影响.首先分别讨论了在目标量子点与漏腔以及驱动场之间共振和非共振情况下,系统中纯消相、非相干泵浦以及驱动场对粒子数分布的规律,再对非线性激射光谱作出了对比分析.从而进一步为实现稳定、高效、可集成的单量子点激光器的制备提供了有力的理论指导.     

数据流窗口查询语义的局限性及改进方法

在数据流处理系统普遍使用滑动窗口查询模型来解决数据流的持续查询问题.对一些特殊的查询类型,在使用滑动窗口查询时无法完全达到查询要求,通过引入条件窗口对滑动窗口模型进行更一般化的扩展和改进,可以解决滑动窗口语义在处理这一类型查询中的局限性.     

基于平均窗口平移的直方图相似性度量

传统的直方图相似性评价方法如L1距离等,在直方图发生一定形变如伸缩、平移的情况下存在一定不足。为解决这一类问题,提出一种直方图平均窗口平移度量方法,通过统计2幅直方图相同窗口之间的取值差异及不同距离窗口之间的取值差异,求出以窗口距离为权值进行加权后的平均差异,将其作为评价2幅直方图相似性的标准。对不同自然图像的灰度直方图及受噪声、光照等影响下的图像的灰度直方图之间的相似性,用该评价方法和传统评价方法进行比较,表明该评价标准在直方图发生形变的情况下性能优于传统的度量标准,而在通常情况下则与传统评价标准具有一致性。采用该评价标准进行图像及目标搜索等应用的结果显示该方法有望被应用于图像检索、匹配及目标跟踪等领域。     

分析哲学视阈下学生工作方法的新思维

分析哲学对于学生工作具有方法论意义上的价值.分析哲学的理论精髓和特点,不仅对学生工作方法的选择和形式创新等具有重要的启发性,而且通过寻找两个学科之间的连接路径,还可以为后续相关研究中实现多擘科之间的融合与交叉打下基础.     

对称平板波导辐射模的自由空间模近似及应用

以对称平板波导为例,说明弱导引的平面光波导辐射模可以用自由空间模近似表示,其场表达式以及归一化常数变得十分简单、直观,不必通过计算而可以直接写出.应用这一近似,平板波导界面随机的畸变所引起辐射场的远场分布以及辐射损耗的计算可以大大简化.