耦合模理论对光纤光栅的分析

从麦克斯韦方程组出发,基于光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,给出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式.通过求解耦合方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式.     

光纤光栅耦合模反射和透射功率的研究

从Ｍａｘｗｅｌ理论出发,给出最一般的耦合方程,在此基础上,通过一系列近似简化得出光纤光栅耦合模方程。在解耦合模方程的过程中,推导出同方向和正反方向两种情形耦合模式光功率表达式,并进一步阐述了模式之间的光功率沿着光纤方向发生转换。     

两正规光波导横向耦合的一种简易分析方法

本文指出了有关方向耦合器现有理论中存在的问题，提出一种在弱导近似下的简易分析方法，即从Helmhpltz方程出发，采用通用的模式耦合理论导出了耦合器中双模耦合波方程和耦合系数的表达式，具有方法简单、普适性和物理意义鲜明的特点．     

玻色子耦合张量表示的Casimir算子

通过构造玻色子耦合张量算子，本文给出了相互作用玻色子模型某些子群的Ｃａｓｉｍｉｒ算子表达式．     

柔性贮箱内液体晃动的分析模型

研究了贮箱内液体晃动建模中贮箱的柔性与刚性、液体自由面的晃动与非晃动之间的差别．利用液体晃动特征模态和容器结构振动特征模态将液体晃动和弹性结构振动这2个相互耦合的微分方程边值问题进行离散，从而导出了液固耦合系统的动力学方程、相应的液固耦合系统固有频率方程以及液体晃动对容器和充液容器系统对基座的作用力主矢主矩的计算表达式．通过数值计算，比较了刚性贮箱和柔性贮箱之间在液体晃动频率和晃动作用力主矢主矩上的差异；液体引入表面波假设与不计表面波动的柔性壁贮液容器在结构振动频率和作用力主矢主矩上的差别．通过对柔性贮箱内液体晃动动力学模型的无量纲化，得到了确定该动力学模型的3个基本参数，数值研究了这3个基本参数对系统固有频率、系统响应力主矢主矩的影响．     

耦合KdV型方程有界行波解的存在性及其显式表达式

利用平面动力系统理论对非线性耦合KdV型方程的行波解进行定性分析,给出耦合方程所对应的平面动力系统在不同参数条件下的相图和有界行波解存在的条件.得出耦合方程只可能存在钟状孤波解和周期解,并利用改进的(G′/G)方法求出了方程4个有界行波解的显式表达式.     

圆形超声辐射器的多维耦合振动

用解析方法研究了圆形超声辐射器的多维耦合振动,通过引入振动轴向振动与横向振动之间的机械耦合系数,导出了辐射器耦合振动共振频率方程的解析表达式,由此不仅能够得出振子的轴向共振频率,而且可以得出震子的径向共振频率,与一维理论的结果相比,本文得出的结果与实测值更加符合,实验表明,振子共振频率的测量值与计算值符合很好。     

二级非线性光学效应的磁性研究

光在介质中传播时，由于光电磁感应的作用，介质产生电极化和磁化现象．本文从麦克斯韦方程出发，推导出二级非线性光学效应的磁化波耦合方程．     

稀土元素各级电离能的相关性方程的建立及其应用

通过对元素电离能表达式引入自旋轨道耦合能，相对论修正等能量，利用稀土离子同电子结构系列的特征，建立了稀土元素各级电离能的相关性方程，并据此计算了各级电离能．     

微重环境下平移圆柱贮箱液固耦合系统的动力响应研究

以一种新的方法建立了在微重力环境、横向激励下圆柱贮箱液固耦合系统的动力学方程．对耦合系统的液体子系统采用压力体积分形式的拉格朗日函数，并将速度势函数在自由液面处作波高函数的级数展开，从而导出自由液面运动学和动力学边界条件的非线性方程组，而对结构子系统则采用标准形式的拉格朗日函数（动能减去势能），用变分原理和拉格朗日方程建立耦合系统的动力学方程，最后用4阶Runge-Kutta法求解非线性方程组，得到了耦舍系统的幅频特性曲线．此方法大大减少了公式推导量，而且得到的是降阶的耦合方程组．计算发现：随着Bond数的减小，耦合系统的响应频率先增大后减小，而响应幅值逐渐增大．     

取样光纤Bragg光栅的理论分析

根据Turan Erdogan耦合模理论,从普通单模光纤Bragg光栅的耦合模方程出发,推导了前向基模与后向基模的幅度、均匀光栅反射率及传输矩阵的表达式,并且为了方便传输矩阵的推导,在边界条件的处理上采用了与一般文献不同的方法.在此基础上用传输矩阵法对取样均匀光纤Bragg光栅进行了理论分析,并依据此方法对取样光栅的反射谱进行了数值仿真,通过对仿真结果的比较,总结了"净光栅"长度、占空比T、取样周期p等参数对取样光栅反射谱特性的影响.     

Gunn振荡的耦合模方程组和微波场中的锁模特性

在分析Ｇｕｎｎ效应的耦合模方程组的基础上，进行截断近似，采用六耦合模方程组对微波场中Ｇｕｎｎ振荡进行数值计算，得到倍周期锁模特性，在微波场强度变化的一定范围内，倍周期模式锁定不变，其结果比较好。     

光纤扭转对循环延迟线偏振控制系统特性影响的研究

借助模式耦合理论和矩阵光学的知识，对引入光纤扭转机构后的延迟线偏振控制系统的偏振转换特性进行了分析，推导出了描述该系统偏振特性的琼斯矩阵，得到了光纤扭转对系统偏振特性影响的理论模型。     

均匀光纤光栅法布里-珀罗腔反射峰值波长分析

从均匀光纤光栅法布里-珀罗腔(F-P腔)的工作原理出发,通过引入等效F-P腔长,分析推导出了其反射峰值波长表达式,得到反射峰间隔及其主带宽内的谐振峰数,并且从物理意义上进行了解释。在耦合模理论和传输矩阵法的基础上,通过MATLAB编程进行了数值模拟仿真,并以两种方式改变等效F-P腔长来分析其对反射谱的影响。模拟仿真结果表明,等效F-P腔长的引入对公式起了关键性作用,它等同于均匀取样光纤光栅(USFBG)反射峰值波长表达式中的取样周期,验证了理论分析的结果。     

光子晶体光纤光栅在传感器系统中应用研究

光子晶体光纤光栅是一种新型的无源器件,可广泛用于光纤通信系统、光脉冲压缩、传感器及滤波装置中.采用耦合模理论对光脉冲在光子晶体光纤光栅中传播进行分析,给出光子晶体光纤光栅的制作方案,提出了光子晶体光纤光栅在压力传感器、折射率传感器、应变传感器和射流传感器等方面的具体应用.光子晶体光纤光栅对温度的敏感性比传统单模光纤传感器要低2至3个数量级,光子晶体光纤光栅传感器系统不需要温度补偿,传感器系统更为简洁而具备充分的优越性.     

光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究

应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化(间隙孔半径、层数)与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。     

单模光纤在弯曲和扭转状态下的极化特性

本文应用修正耦合模理论建立了弹性变形单模光纤中的场方程,导出了椭圆纤芯单模光纤在弯曲和扭转状态下的双折射和极化色散的计算公式.理论计算值与实验值吻合得较好.     

纤维反光和透光性质的研究

结合物理学的基本原理和几何光学的基本规律以及光度学的基础理论等三方面,研究了单纤维在平行均匀光束垂轴入射时的光学性质.分析了单纤维反光和透光的特征,光强分布及反射光、透射光和散射光的相对大小;讨论了在近场和远场条件下,漫反射光和透射光光强的不同规律;通过实验验证了远场时,纤维的漫射光强度与纤维直径成正比的关系.