反射式计算机光学元件的优化设计

为了避免元件的相位初始值对设计的影响,提出了利用后退波的概念对反射式计算机光学元件的优化设计方法,不需设定相位初始值,就可实现元件的设计.计算机模拟计算结果表明,该方法设计的反射式元件不仅能用于光波,也能用于毫米波段,且具有较高的精度,证明此方法是有效的.     

透射式计算机光学元件的改进算法

由于GS算法的相位初始值的选择对元件设计有影响,因此利用倒退波来设定相位初始值的改进方法,可以在一定程度上克服GS算法的缺陷。计算机模拟计算结果表明,该方法设计的透射式元件不仅可以用于光波的不同波段(可见光或红外),提高了精度,而且可对较复杂的图样进行设计。     

透射式计算机光学元件的改进算法

由于GS算法的相位初始值的选择对元件设计有影响,因此利用倒退波来设定相位初始值的改进方法,可以在一定程度上克服GS算法的缺陷.计算机模拟计算结果表明,该方法设计的透射式元件不仅可以用于光波的不同波段(可见光或红外),提高了精度,而且可对较复杂的图样进行设计.     

初始值与动态元件参数的关系定理

本文提出动态电路初始值与动态元件参数的关系定理。文中提出:常态网络中元件的初始值与动态元件参数无关,从O_+等效电路中可直接求出全部初始值。退化网络中初始值与动态元件参数有关。并给出与元件参数有关的关系公式。掌握此定理,事先可判断初始值与态元件参数有无关系,应用公式能快速求解,在求解初始值时可避免错误。     

用于均匀照明的纯位相元件多元化分析

论文通过理论分析探讨了用于均匀照明问题的纯位相元件的通用性问题,揭示了纯位相元件的设计与实际应用系统各类参数指标的依赖关系,并且还研究了刻蚀工艺中的正负片问题,它对纯相位元件的工艺制作具有独特的指导意义。     

超衍射相位板设计

对超衍射理论进行了研究和分析,通过利用优化算法设计了对应于横向、纵向,特别是三维超衍射的3种二元相位元件;模拟结果表明在飞秒激光微加工系统中,考虑双光子效应,这种相位元件的超衍射性能尤为理想.讨论了光源的光谱范围对相位元件超衍射效果的影响,结果表明当光谱较窄时,超衍射性能几乎与使用单波长光源时一样.所设计的超衍射相位元件可以应用于飞秒激光加工系统.     

相电压补偿式比较纵联保护

研制的方向元件基于比较补偿后电压的相位而动作，能反应电力系统全相及非全相运动状态下的各种故障。由它作主元件实现了一套用于高压和超高压输电线路的新型方向比较式纵联保护。     

相电压补偿式方向比较纵联保护

研制的方向元件基于比较补偿后电压的相位而动作，能反应电力系统全相及非全相运行状态下的各种故障．由它作主元件实现了一套用于高压和超高压输电线路的新型方向比较式纵联保护．     

用单相电度表测量无功功率

单相电度表是度量有功电能的常用电工仪表。本文从分析电度表为什么能度量有功电能入手,根据各电磁量的相互相位关系,从理论上提出了当控一定规律改变原相位关系时,电度表就能测量无功功率。并用少许元件和简便的操作方法在实验中完成了上述理论设想,获得了较为满意的结果。该方法操作简便,误差小,可用于电工实验和生活实际中。     

反射式数字全息显微术重构细胞相位实验数据处理方法研究

 针对数字全息显微术可以重构细胞相位.利用球面光波作为参考光的反射式数字全息显微术重构细胞相位的实验中,理论和实验证明所记录的光场中叠加有球面光场的相位,须减除后才能得到细胞的实际相位.采用不同的方法减除球面光场所得结果不同.对不同方法及结果进行了比较,结果表明:先测量没有细胞时光场相位,再计算细胞相位的方法,优于用拟合出球面波相位计算细胞相位的方法.     

端锚锚杆锚固质量检测最佳激发波的数值模拟

研究在检测端锚锚杆锚固质量时的最佳激发波. 针对一种特定型号的端锚锚杆进行数值模拟,确定了数值模拟中不同频率激发波下有限元模型网格的最佳尺寸,得到了针对该型号锚固锚杆质量检测的最佳激发波,在锚杆顶端可以看到清晰的上界面和底端反射波. 利用此最佳激发波对脱锚锚杆进行模拟,可以清楚地看到脱锚段的反射波. 因此,在工程上可以直接使用此最佳激发波对锚固锚杆进行锚固质量检测.      

蜂窝夹芯结构吸波性能的有限元计算分析

针对周期性蜂窝夹芯结构型吸波材料的非均匀性,提出采用频域有限元数值仿真和散射参数反演法计算不同构型蜂窝夹芯材料的雷达散射截面（RCS）和反射系数,并探讨了周期性蜂窝夹芯结构中胞元的尺寸效应对结构型吸波材料隐身性能的影响．计算结果表明：对于具有相同体分比的不同构型蜂窝夹芯结构型吸波材料,当胞元尺寸大于工作波长时,夹芯材料的不均匀性导致RCS值变化幅度较大;随着尺寸的缩减,RCS值逐渐减小且变化趋于平缓．但在不同入射方向具有明显的散射特性,而且不同构型蜂窝夹芯结构的反射系数也表现出明显的尺寸效应．研究结果为周期蜂窝夹芯结构型吸波材料的多功能设计提供了计算依据．     

复合相位调控的单层双功能反射型超表面

基于传输相位与Pancharatnam-Berry（PB）相位的复合相位调控机制，采用单层介质结构，提出了一种单一圆极化（circularly polarized, CP）波入射和在反射的正交双极化信道条件下实现两种独立功能的双功能超表面。推导分析了传输相位与PB相位对同极化与交叉极化反射分量的相位调控机理，并提出了实现同时调控两种分量的单元设计要求。针对单元旋转造成的PB相位失真，提出了一种加载空心圆形贴片的单元改进模型，确保了相位的稳定性。通过精确调控两极化分量的波束空间相位分布，在单圆极化电磁波入射条件下，该超表面可利用两正交极化信道同时实现两种不同功能。仿真和测试结果表明，在右旋圆极化（right handed circularly polarized,RHCP）电磁波入射下，在13~15 GHz工作频段内，所设计的双功能超表面可在同极化反射信道获得携带轨道角动量（orbital angular momentum,OAM）的偏折涡旋波束，在交叉极化反射信道获得偏折笔形波束。该设计具有结构简单、加工成本低等优点，为实现圆极化信道复用与多功能集成提供了新的思路。     

振荡管内非定常流动的数值模拟

建立了振荡管内非定常流动与传热的数学模型 ,分别采用Godunov格式和控制容积法对气动方程及传热方程进行离散 ,得到了管内压力波形、气流速度及温度随时间的变化历程 .所得管内压力波在波形和相位上与实验结果吻合较好 ;排气初期的气流速度最大且温度最低 ;管内出现强反射激波 .提出的求解Riemann问题迭代初值可使迭代快速、稳定收敛     

非均匀介质吸波性能研究

研究了介电常数及磁导率变化的非均匀介质对入射平面电磁波的吸收;导出了非均匀介质层对电磁波无反射吸收的条件;探讨了吸波能力强、由导电板分隔的电介质层状优化结构．所得的研究成果为吸波体设计提供了一定的理论依据     

声波反射的形式理论

运用非线性几何光学技巧将二维等熵可压缩流的初边值问题简化为两个解藕的Ｂｕｒｇｅｒ方程的初边值问题。通过解该Ｂｕｒｇｅｒ方程的初边值问题，我们可以得到原方程的一个形式解。该形式解含一个高频小振幅入射声波以及该入射声波在边界上的反谢声波     

左手材料表面的电磁波反射特性

研究电磁波从真空投射到左手材料表面时的反射和折射现象,分析了反射波和折射波的振幅、偏振、相位的特征.研究表明,根据电容率ε和磁导率μ取值,可以将左手材料分为两类,它们具有不同的布儒斯特角,其反射波的偏振特性明显不同.对于电场垂直或平行于入射面的情形,折射波的相位行为相同,但是在布儒斯特角两侧反射波的相位跃变表现不同的特征.还探讨了εμ>1和εμ<1两种左手材料对反射波相位行为的影响,分析了反射波的相位特征,并对电磁波从真空投射到一般右手材料和投射到左手材料的情形进行了比较.     

热超声封装高频换能器的动力学优化设计

为提高热超声封装效率、降低封装温度,研究了高频超声换能器的动力学优化设计．基于一维振动和波动理论,建立了换能器的解析模型,得到了压电振子、指数形聚能器和劈刀的波动方程．借助有限元分析软件ANSYS参数化建模,分别对压电振子和聚能器进行优化设计．考虑材料、形状和尺寸对其振动特性的影响,得到了换能器最优模型．通过阻抗分析仪和多普勒激光测振仪对换能器进行电谐振和机械谐振测试．实验结果表明,该换能器在其工作频率附近不存在非纵振模态和其它寄生的振动形式,从而方便了超声信号发生器设计.     

相位误差对InSAR相对测高精度影响

为研究InSAR系统相对测高精度的变化规律,从InSAR系统高程测量的原理出发,给出了相位误差对相对测高精度影响的分析方法,并详细分析了信噪比、体散射、时间去相干等非理想因素对相位误差的影响.对不同波段星载InSAR系统,采用该方法进行了相对测高精度随下视角变化的理论分析,得出在短波长固定基线条件下存在使相对测高精度最优的下视角,并通过计算仿真验证了该最优下视角的存在.该方法和结论有助于星载InSAR系统的参数设计和性能分析.