砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应

应用统计物理方法研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.导出了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射规律,在砷化镓样品中引入复合辐射强度与辐射的波长分布函数的概念,近似确定了高增益砷化镓光导开关中电流丝的平均辐射复合系数为(883 nm)≈0.1125,导出了各辐射波长的辐射复合系数与平均辐射复合系数之间的关系,验证了峰值波长为890 nm的光输出能量与实验观察结果吻合,在理论上揭示了电流丝顶部的光生载流子密度的分布规律.结果表明:电流丝的体积面积比值和电流丝内平均载流子密度是影响电流丝辐射效应的两个主要因素,波长876 nm的辐射在紧邻电流丝顶部产生的最大载流子密度具有主导作用,最大光生载流子密度比电流丝内平均载流子密度小1–2个数量级.     

砷化镓光导开关中流注890 nm辐射的光致电离效应

分析了高增益砷化镓光导开关中流注一端波长890 nm自发辐射的光致电离效应,导出了砷化镓光导开关中流注顶部波长890 nm自发辐射在吸收区域产生的载流子密度分布规律.计算结果表明,紧邻流注顶部处的光生载流子密度最大,波长890 nm自发辐射产生的最大载流子密度比流注内平均载流子密度至少小3个数量级.     

砷化镓光导开关中流注辐射实验理论分析

分析了高增益砷化镓光导开关中流注一端的辐射复合实验现象,首次引入了单色光(890 nm)的辐射复合系数,导出了流注顶部的单色光自发辐射公式.比较理论计算结果与实验观测结果,两者很好符合,证明了流注顶部的单色光自发辐射模型的合理性.     

远红外100μmFEL自发辐射谱的实验

在FEL实验中,电子束通过摇摆器,一方面由于周期性磁场作用,电子束轨迹要周期性的摆动,另一方面还要辐射同FEL辐射波长一致的自发辐射,该辐射谱反映电子束、摇摆器集成后的参数．在CAEP远红外100μmFEL实验中,自发辐射谱是通过Ge：Ga低温探头和远红外100μm光栅谱仪测量,这里侧重从实际摇摆器磁场分析远红外100μmFEL的自发辐射谱．     

砷化镓光导开关中的有效电流丝段

分析了高增益砷化镓光导开关中电流丝(即流注)顶端1ps的光生载流子密度分布.提出了"有效电流丝段"的概念,导出了有效电流丝段的光致电离效应公式,揭示了电流丝顶部前面最大光生载流子密度只随着电流丝半径变化的规律.     

超高速锁模半导体激光器光谱蓝移现象研究

本文对一种新型输出波长1.55μm、超高速10 GHz、多量子阱、锁模半导体激光器的自发辐射光谱的蓝移现象进行实验研究,得到随着对锁模半导体激光器增益区施加增益电流的增加(5 mA→70 mA),多量子阱半导体激光器自发辐射光谱存在明显的蓝移现象(1.550μm→1.500μm),以及输出中心波长向短波长方向移动50 nm的实验结果,这对深刻理解和实现光时分复用技术中高质量超短相干脉冲光源具有重要意义.     

无限长带电旋转的稳态黑弦的自发辐射

本文研究了奇异黑弦的自发辐射,得到了辐射粒子的能量范围,指出自发辐射是一切拖曳或带电视界存在的普遍性质。     

变化电场作用下Bloch振荡的自发辐射

研究了随时间变化电场作用下超晶格中电子的自发辐射．对超晶格采用最近邻紧束缚近似模型,在单带最近邻框架内讨论一维系统,推导出辐射几率的函数式．分析了Bloch频率与电场频率比值对于辐射几率的影响．结果表明,可以通过调整Bloch频率与电场频率比值得出较大的辐射几率,从而获得较大功率的THz波源．     

木堆积结构光子晶体中辐射子簇的非指数衰减动力学研究

在低折射率对比的木堆积光子晶体结构中,讨论了光子晶体元胞内辐射子簇自发辐射速率分布和非单指数衰减动力学问题.结果表明,自发辐射速率分布和辐射子簇的衰减快慢很大程度上依赖于辐射子的跃迁频率. 辐射子跃迁频率位于光子带隙上带边的自发辐射速率慢于位于赝带隙中心的速率,这与传统理论不符.本文定义了衰减函数,计算的平均衰减寿命和实验结果吻合.这些结果为实验探测时间分辨衰减动力学以及局域态密度提供了理论依据.     

原子在界面附近自发辐射率的闭合轨道理论计算

利用闭合轨道理论,对原子在界面附近的自发辐射率的计算公式进行了推导,并对界面附近原子自发辐射率的多周期振荡现象进行了系统的研究.首先,根据光子的闭合轨道理论,把原子的自发辐射用经典的偶极天线辐射来模拟,推导出原子在一个金属界面旁的自发辐射率的计算公式,然后再推广到两个金属界面旁的原子自发辐射情况,并对原子自发辐射率的多周期振荡进行了分析.     

采用有限体积法计算炉膛火焰辐射针孔成像

提出了将带微小控制角的有限体积法(FVM ISCA)应用于锅炉火焰针孔成像的计算方法。其步骤如下：首先选用一合适的常规有限体积法计算出炉膛内的辐射强度场，然后根据几何光学确定出进入针孔投射到CCD相机靶面每一个像元上的辐射方向，最后由FVM ISCA逐一计算出这些辐射强度来。     

用一维辐射传递方程计算二氧化碳的辐射强迫

为得到二氧化碳浓度变化影响下的辐射强迫值,建立了简化的大气层净辐射通量模型.基于辐射传递方程,这个模型可以计算二氧化碳浓度变化引起的大气层每一层净辐射通量以及辐射强迫值.与美国大气与环境研究中心（AER）的RRTM-LW长波辐射传输模型在同一因素下的计算结果进行比较,得到误差不超过1%.     

COSMIC电离层光度计观测数据反演峰值电子密度的算法与结果

 利用COSMIC小型电离层光度计测量的135.6 nm夜气辉辐射强度数据，反演得到峰值电子密度，并与地基垂测仪的观测结果进行比对。结果表明，受到来自130.4 nm波段和长波（近紫外至可见）波段杂散光的影响，电离层光度计测得的135.6 nm夜气辉辐射强度数据须进行带外杂散光修正，修正后的数据反演得到的峰值电子与垂测仪观测结果有较好一致性。     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

北京地区城市化对辐射强迫的影响估算

能引起城市区域辐射强迫的因素较多,但是目前城市化引起的辐射强迫的相关研究较少.本文利用GLASS 反照率遥感数据和CERES地表短波辐射数据计算了近10年来北京地区城市化过程引起的辐射强迫,讨论了辐射强迫 的空间分布规律及数量统计特征.基于2000、2010年2期的Globeland30土地分类数据提取了城市边缘区,并结合辐射 强迫遥感数据计算了主城核心区、內缘区、各级外缘区的辐射强迫,探究了土地覆盖变化强迫因子、气候等其他强迫因子 的相对贡献大小.结果表明:近10年北京市全区域的辐射强迫为2.52 W·m-2,表现为增温效应,其中土地覆被不变区 域产生的辐射强迫为2.51W·m-2,耕地、林地是2种主要辐射强迫源;土地覆被变化区域产生的辐射强迫为2.67 W· m-2,非植被类型之间的土地覆被变化引起的平均辐射强迫为2.23W·m-2,有植被参与的土地覆被变化区域产生的辐 射强迫为2.95W·m-2;主城核心区的辐射强迫为-1.16W·m-2,表现为降温效应;辐射强迫变化与距离主城区的距离 呈先增大后减小的变化趋势.研究结果可为城市区域的辐射强迫研究提供参考,有助于了解北京市区域气候分布差异      

Recent progress in computational thermal radiative transfer

The equation describing the transfer of radiant energy in semitransparent media is radiative transfer equation. In three-dimensional semitransparent media, radiative intensity is a function of 7 dimensions, which can only be solved through the numerical method in most circumstances. Numerical simulation has become an important way in the study and application of the theory of thermal radiative transfer in semitransparent media. This paper reviews the recent progress of Chinese scholars in the field of computational thermal radiative transfer, and proposes some important subjects in this field for future study.     

轴对称辐射传递逆问题的三种求解算法比较

针对轴对称光学薄火焰,用图像探测器和滤色片获得火焰的单色辐射图像,根据火焰的单色辐射强度,分别采用最小二乘法、正则化方法和线性规划法对辐射传递逆问题进行了求解.对一个轴对称乙烯扩散火焰进行实验检测,通过对三种求解方法的结果比较,表明对辐射强度较高的火焰中部和上部区域,三种方法均可获得较好的重建结果;而对于辐射强度较低的火焰下部区域,由于线性规划法同时具有光滑性和约束性的优点,可以获得较好重建结果,它对求解轴对称辐射传递逆问题是一种比较理想的算法.     

用逆向蒙特卡罗法计算光的辐射强度组分

提出了一种新的数值方法,使得逆向蒙特卡罗法不但可以计算总辐射强度,还能计算直接强度和介质强度.在此方法的基础上,提出了一种改进的方法:光子分类法,该方法既能更详细地计算辐射强度组分,又能大大减少计算时间;然后比较了新方法和多射线法在计算辐射强度组分时的结果;最后将光子分类法应用于分析卫星遥感大气订正中的邻近效应问题.