点缺陷、线缺陷耦合THz波全光开关特性研究

采用基于时域有限差分技术的数值模拟方法,研究了点缺陷和线缺陷复合的光子晶体结构,分析了在不同功率强度下入射光的透射行为。分析结果发现,当入射光频率与缺陷模谐振频率相等时,点缺陷束缚入射光,入射光透射率表现为“断”的状态;当入射光频率与缺陷模中心频率不相等时,入射光透射率表现为“通”的状态。而改变入射光功率强度会使缺陷模的位置发生移动,从而实现了THz波透射率调制的功能。该结论为设计THz波全光开关提供了重要依据。     

Ni2O3/Fe2O3复合纳米微粒磁性液体的场致光透射驰豫回复性

 介绍了Ni₂O₃/Fe₂O₃复合纳米微粒磁性液体的制备方法。研究了不同强度的外磁场作用下,平行于场方向照射的光束透过磁性液体样品后,其光透射率随磁场通、断而下降、上升的重复变化情况。结果表明,对于不同体积分数的磁性液体,随着磁场通、断次数的增加,光透射率的下降弛豫时间逐渐增大,而上升弛豫时间逐渐减小;在相同强度的磁场作用下,体积分数越大,光透射率的最小值越小,且下降到最小值和回复至最大值所需时间越短。定性分析了实验结果的微观机制,讨论了微粒链的形成、微粒链在磁性液体内部的微观运动情况。     

冲击加载下水的固化现象研究

利用气炮加载技术结合光透射测量技术在线观测了样品水的光透射率变化情况。发现样品水经过多次冲击加载后在液相区透光性发生显著变化,透射率下降速率与平衡压力表现出相关性。证实了水的结晶固化受到了石英界面效应的影响,澄清了冲击加载下由于受外界条件的诱导,水在未过冷状态下液-固相变能够发生。     

单壁氮化硼纳米管拉曼散射强度的计算

利用非共振情况下的键极化模型理论,对单壁氮化硼纳米管的拉曼光谱强度进行研究.考察氮化硼纳米管结构、入射光和散射光的偏振方向以及管轴的取向对散射光强度的影响.计算结果表明:光的偏振方向对拉曼散射强度影响较大,而手性对拉曼光谱的影响较小.针对氮化硼纳米管样品的实际情况,给出无规取向氮化硼纳米管的拉曼散射强度.     

鼻咽癌细胞后向偏振散射光谱研究

基于偏振门技术建立了一套后向偏振散射光谱测量系统。在系统中,入射光被调制成线偏振光,聚焦于样品表面,测量后向散射光中平行和垂直分量的差分光谱,再由测量值计算出偏振度光谱。并将该系统初步应用于区别不同时期的鼻咽癌细胞。结果表明:常规的光谱技术很难分辩出癌变过程中不同时期的鼻咽癌细胞,而后向偏振散射光谱术可以探测到显著差异。这可能为鼻咽癌的检测与研究提供一种新手段。     

磁场对酿酒酵母微观结构及膜脂流动性的影响

以磁场为外加物理场,采用恒定磁场及循环磁处理方式对酿酒酵母进行处理,研究酿酒酵母微观结构及细胞膜流动性的变化.通过透射电子显微镜观察不同磁感应强度恒定磁场处理后酿酒酵母的微观结构.研究发现恒定磁场可以促进酵母细胞的生长,群体中以具有中央大液泡为特征的成熟细胞所占比率增大,同时线粒体呈现适应性膨大、增生.利用原子力显微镜观察循环磁处理下酵母细胞的三维结构,发现细胞壁表面出现皱缩、穿孔,胞质外流.用荧光偏振法对两种处理方式下细胞的膜脂流动性进行测定,发现不同强度恒定磁场处理后,膜脂各向异性下降,流动性增强,0.05T磁感应强度下各向异性值下降3.57%,而循环磁处理后各向异性值比对照提高了8.46%,膜脂流动减慢,证实细胞膜为受到磁场作用的亚细胞结构.     

光子晶体点缺陷在入射光激励下的响应特性研究

研究了光子晶体点缺陷在入射光激励下的响应特性,通过理论分析可以获得点缺陷的透射谱.分析发现,非线性点缺陷的缺陷模在入射光的激励下发生动态移动,且满足两个特征:首先,入射光功率强度越大,缺陷模移动幅度越大.其次,整个缺陷模的透射率随着功率强度的增大而降低.采用泵浦-探测技术的数值模拟方法可获得非线性点缺陷的动态特征.泵浦光和探测光可以选择不同频率以使缺陷模的特征比较清晰.所得现象与理论分析结果一致.该结论为该类光子晶体的应用提供理论依据.     

二维正方圆柱光子晶体带隙的FDTD模拟

利用时域有限差分方法研究二维光子晶体传输函数理论,计算了各种情况下二维正方圆柱光子晶体的透射率即光传输函数随频率的变化.计算结果表明,对于一定的入射方向,某些频率的光不能在光子晶体中传播即出现所谓的带隙,带隙的宽度与入射光的偏振、圆柱的折射率、有无缺陷等因素有关.     

一维光子晶体的光学特性研究

利用传输矩阵法对一维光子晶体的带隙结构及传输特性进行了研究.计算得到了一维光子晶体在可见光波段范围内S波和P波的透射谱,通过透射谱的变化,分析了周期数、中心波长和不同偏振态入射光角度变化对一维光子晶体带隙的影响.     

仿生物组织透射光偏振特性的实验研究

该文在实验上研究了线偏振光经生物组织的传输后偏振特性的变化。选择Intrialipid悬浮液作为实验用仿生物组织样品，并利用Beam Profile2350测量了线偏振的He—Ne激光照射不同浓度、不同厚度的仿生物组织样品时透射光经过检偏器后的光场空间分布。根据不同的检偏角度下透射光的空间分布状况，分析了透射点位置坐标、样品浓度和厚度对透射光退偏程度的影响。     

近零介电常数区超导界面的古斯-汉欣位移

对相同的结构,构造材料的光学特性不同,古斯-汉欣(Goos-H?nchen,GH)位移也会不同。在近零介电常数区,对介质-超导界面上反射光的GH位移进行了理论研究。结果表明,GH位移与超导材料介电常数为零时的波长(定义为阈值波长)相关。当入射光波长小于阈值波长时,不同偏振态的入射光的GH位移随入射角和介质折射率的变化规律基本相同。当入射光波长大于阈值波长,对s波,GH位移为正值,而对p波,GH位移为负值。当以阈值波长入射,除了在以接近0°的小角度入射时,GH位移基本保持为某一常数,不随入射角的改变而变化。零折射率材料在光子学领域具有广泛的应用,计算结果为基于超导材料的新型光子学器件研究开发提供了参考。     

倏逝波及其能流密度研究

全反射的倏逝波具有特殊的性质和重要的应用。针对现有能量流动特点研究都略显简单或缺乏系统性的问题,应用电磁场理论,推导了线偏振光全反射时倏逝波的电场强度、磁场强度、能流密度和平均能流密度数学表达式;通过数值计算,分析了倏逝波平均能流密度大小及方向与入射角、入射光矢量方向之间的关系。得出以下主要结论:一般情况下,倏逝波的能量流动不仅被限制在介质分界面处的一个薄层内,平均能流密度的大小与入射角有关,而且平均能流密度的方向与入射面有一定夹角;只有当入射光矢量平行或垂直于入射面时,倏逝波的平均能流密度方向才平行于入射面。     

层状取向铁纤维吸波特性

对多层具有各向异性电磁参数取向纤维板建立了传输矩阵方程 .依据电磁场理论推导出了求解不同入射极化波时反射系数公式 .该式可用于研究宽频带内任意层数和任意取向层状板的反射与吸波特性 .对 1 6层取向铁纤维板的反射系数进行了计算 ,结果表明反射波呈椭圆极化态 ,讨论了入射波的极化角及纤维取向对反射系数的影响 .     

Study on the hyperspectral polarized reflection characteristics of oil slicks on sea surfaces

This study is concerned with the need for remote sensing techniques for the monitoring of oil-slick pollution on sea surfaces and the effects of oil-slick pollution on the sea.We used Daqing crude oil,Jilin crude oil,heavy oil and seawater from Dalian Bay to simulate oil-slick pollution on the sea surface and obtained multi-angle hyperspectral polarized reflectance information,from which we calculated the polarization for different kinds of crude oil,and oil-slicks of different thicknesses.By comparing the degree of polarization between oil-slicks of different thickness,and sea water,it was found that in the case of thin oil-slicks,the degree of polarization of seawater is higher than that of oil slicks with wavelengths of between 400-1000 nm.However,there was little difference at a wavelength of 785 nm.At angles of incident of 20° and 30° (the viewing angle equals the incident angle),it was easy to distinguish the changes of oil-slick thickness by the degree of polarization at 785 and 880 nm in the near-infrared band.The crude oil showed its inherent polarized characteristic as the oil-slick thickness increased to a certain degree.That is to say,the polarization of the seawater was higher than that of the oil-slick in the visible light range,but less than that in the near-infrared band.As the incident angle changed from 40° to 50°,the degree of polarization of seawater increased,and it was higher than that for the oil-sick between wavelengths of 400-1000 nm at an angle of incidence of 50°.This research on the polarized characteristics of an oil-slick on a sea surface brings new scientific techniques to the monitoring of sea-surface pollution by remote sensing.     

Non-monotonic influence of a magnetic field on the electrochemical behavior of Fe78Si9B13 glassy alloy in NaOH and NaCl solutions

The corrosion behavior and microstructure of Fe₇₈Si₉B₁₃ glassy alloy in NaOH and NaCl solutions under a 0.02-T magnetic field were investigated through electrochemical testing and scanning electron microscopy (SEM). The current-density prepeak (PP) in the anodic polarization curves in low-concentration NaOH solutions (classified as type I) tends to disappear when the NaOH concentration is increased to 0.4 mol/L and the magnetic field is applied. Under the magnetic field, the height of the second current-density peak is increased in low-concentration NaOH solutions (type I) but decreased in high-concentration NaOH solutions (type II). The non-monotonic effect of the magnetic field was similarly observed in the case of polarization curves of samples measured in NaCl solutions. Ring-like corroded patterns and round pits are easily formed under the magnetic field in NaOH and NaCl solutions. These experimental results were discussed in terms of the magnetohydrodynamic (MHD) effect.     

偏振光源形貌对空气隙型检偏棱镜光强透射比的影响

探讨了单色线偏振光源的形状、尺寸和取向对检偏棱镜光强透射比的影响．由于检偏棱镜结构误差的存在，使得棱镜空气隙间光的干涉条件发生了改变，引起透射光强分布的变化，入射光束尺寸越大，光强透射比变化就越稳定，圆形光源入射时，光强透射比对空间入射角和入射点的变化比线光源稳定，偏振线光源入射时，光强透射比随其取向的不同敏感性不一样．     

旋转振动对格兰·泰勒棱镜透射光强扰动影响的研究

格兰·泰勒棱镜的透射光强随旋转角出现周期性扰动 .转动过程中棱镜振动引起入射角的微小振动 ,从而导致透射光强的扰动 .这种随机微扰的出现对出射光的质量影响很大 .分析了转动所致棱镜的振动对透射光强扰动大小的影响 .讨论了减小扰动的方法 .     

神经网络在岩石多角度偏振光谱识别中的应用

依据岩石多角度偏振光谱反射特征数据,运用神经网络方法,对反射特征相近的岩石加以识别.在识别中以不同方位角、反射角及入射角的反射比等参数作为训练样本及测试样本,训练样本经过网络学习、训练得到神经网络模型,测试样本对神经网络模型进行检验,实验证明将神经网络应用于岩石多角度偏振遥感技术是岩石识别的一种切实可行的方法.