光子晶体光纤瑞利散射特性分析

基于全矢量有限元方法,建立了光子晶体光纤瑞利散射损耗的数值分析模型,并分析了该模型对与制作工艺相关的瑞利散射系数、与结构相关的空气孔间距及空气孔直径等参量对空气孔正六边形排列光子晶体光纤瑞利散射损耗特性的影响.分析结果表明:在相同波长下,瑞利散射损耗随着瑞利散射系数的增大而增大;在空气孔间距Λ一定而空气孔直径d增大或d一定而Λ增大时,瑞利散射损耗均减小.     

无序系统中的电磁耦合场量子(Ⅱ)——掺杂对结构无序材料中瑞利散射的影响

本文利用作者在前一篇文章中提出的无序系统中电磁耦合场量子的量子理论,讨论了掺杂对玻璃中瑞利散射的影响。文章给出了瑞利散射截面随参量y=(u_d)/(u_b)和 z=(ω_d)/(ω_b) 变化的计算曲线,其中 u_d,ω_d 和 u_b,ω_b 分别是杂质和基体原子的电偶极矩和跃迁频率。计算表明:当参数 y,z 在某一区域取值时,掺杂可使瑞利散射减小。利用所得结果,本文解释了在实验中观察到的一些掺杂元素使SiO_2玻璃中瑞利散射减小的现象。     

光纤拉曼放大器双瑞利散射噪声特性分析

分析了光纤拉曼放大器（FRA）双瑞利散射（DRS）噪声特性;给出了噪声在拉曼光纤中的传输模型,基于噪声功率分析,得到了信号瑞利散射噪声功率之比和功率代价的表达式,信号的DRS和原信号一起到达接收机,导致交调,使接收机的灵敏度降低。     

基于FPGA的分布式光纤传感器的系统搭建

本文首先通过介绍光纤中瑞利散射和受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)原理,然后分析了光纤中的后向瑞利散射光功率和SBS信号光功率与温度和应变的关系,最后基于上述原理和分析搭建了一个基于FPGA的分布式光纤传感器系统。     

阶梯形有损光纤中的孤子传输

在孤子传输中,光纤损耗将导致光场减小从而使光脉冲丧失其孤子特性.为此提出一种阶梯形光纤,其芯径呈阶梯形变化.用变分法分析其中的孤子传输,其数值分析结果表明,此光纤结构能在一定程度上补偿光纤损耗带来的影响,孤子在其中的传输可保持其孤子特性较一般光纤距离长.这种光纤结构简单,具有实用性,同时,阶梯形光纤的参数可以根据需要进行选择.     

聚甲基丙烯酸甲酯塑料光纤本征损耗的计算

针对塑料光纤损耗较大的缺点,分析了塑料光纤的各种损耗因素,对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）塑料光纤中C-H谐波振动吸收损耗波谱进行了模拟计算,结合瑞利散射损耗、电子转移吸收损耗的分析与定量教育处,首次模拟出PMMA塑料光纤本征损耗的波谱图,并计算出不同波长下PMMA塑料光纤的本征损耗,模拟结果与资料报道的实验数据一致,这为降低塑料光纤损耗的研究提供了重要的理论依据。     

Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4长余辉基质材料发光机理的研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,从理论角度研究了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4长余辉基质材料光学性能调制的机理. 根据相关文献实验结果,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4晶体结构模型. 研究结果表明,Mn2+掺杂使Zn2GeO4晶体结构更加稳定,同时会引起晶体中的电荷离域化,从而使Mn2+离子成为发光中心;Eu离子在Zn2GeO4晶体以+3价存在,成为陷阱中心. 在此基础上,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4晶体长余辉发光机制模型.     

纳米GeO_2在空芯光纤中的化学气相沉积

采用调节高温区与冷却区距离的方法，使多晶GeO2介质膜的颗粒度降低到0.1m左右，提高了光纤的传输能力，将光纤的传输损耗降低到0.8dB/m以下。     

混凝土坝裂缝光纤监测复用能力及与灵敏性的关系

根据光纤微弯损耗原理,导出了混凝土裂缝引起的光纤微弯损耗方程.基于理论分析和混凝土模型试验研究结果,指出分布式光纤裂缝传感的复用能力与灵敏性之间存在约束关系,灵敏性高,则复用能力低,反之亦然.对两者关系的定量分析表明,光纤裂缝传感的工程应用,应结合具体的工程实际,对这2个基本参数进行均衡量化.     

纳米GeO2在空芯光纤中的化学与气沉积

采用调节高温区与冷却区距离的方法,使多晶GeO2介质膜的颗粒度降低到0．1μm左右,提高了光纤的传输能力,将光纤的传输损耗降低到0．8dB/m以下。     

双向泵浦分布光纤Raman放大器的噪声特性分析

在小信号假设下推导出了双向泵浦分布光纤Ram an放大器 (Bi DFRA)中包括放大的自发辐射噪声和二次 Rayleigh散射噪声在内的等效噪声系数公式 ,并对光纤非线性进行了归一化。研究了不同偏振因子和 Rayleigh散射系数情况下等效噪声系数与 Raman总增益及其中正向增益比例的关系。结果与数值模拟很好符合 ,并给出了明确的物理解释。该文据此提出了 Bi DFRA设计的一些参考准则     

Rayleigh light scattering and its applications to biochemical analysis

The recent applications of light scattering technique in biochemical analysis have been reviewed. The mechanic theories of resonance light scattering and Rayleigh light scattering (RLS), the relationships and differences between them, their applications and the interference factors in biochemistry analysis have been covered. By contrasting Rayleigh light scattering with double scattering and anti-scattering, the advantages of RLS have been pointed out. Finally, some prospects for the future application of this technique have been given.     

溴酚蓝共振瑞利散射光谱法测定痕量阳离子表面活性剂

在盐酸介质中,溴酚蓝(BromophenolBlue,BPB)和3种阳离子表面活性剂本身的RRS强度均很弱,但当它们依靠静电引力和疏水作用力相结合形成离子缔合物后,则可观察到共振瑞利散射强度急剧增强.考察了适宜的反应条件,影响因素及共振瑞利散射强度与阳离子表面活性剂浓度之间的关系,提出了用共振瑞利散射技术测定痕量阳离子表面活性剂的方法.方法的灵敏度高,检出限可达到纳克级,其中溴酚蓝-溴化十六烷基吡啶体系的灵敏度最高,其检出限可达3 1ng/mL,并且具有较好的选择性和较高的稳定性,用于合成水样和环境水样中阳离子表面活性剂的测定,结果令人满意.     

CdSe量子点作探针共振瑞利散射法测定阿米卡星

以巯基乙酸为稳定剂在水相中合成CdSe量子点,巯基乙酸自组装在量子点的表面形成带有负电的聚集体．在pH为4．6—6．3的中性或弱酸性介质中,可与阿米卡星（Amikacin AMK）靠静电引力及疏水作用力结合形成粒径较大的聚集体,这种聚集体的形成导致共振瑞利散射（Resonance Rayleigh Scattering RRS）强度显著增大,最大散射峰位于372nm．同时二级散射（second-order scattering SOS）和倍频散射（frequency-doubling scattering FDS）的强度也显著增强,最大峰分别位于590nm、392nm．其中,RRS方法有较高的灵敏度和较低的检出险,它的线性范围为0．0086～1．2μg·mL^-1,检出限为2．66ng·mL^-1．以此建立一种用CdSe量子点作为探针RRS法测定AMK的高灵敏,简便,快速新方法,同时讨论了最佳反应条件和其它影响因素,该方法可用于血样中AMK的测定．     

光散射的量子理论概述

概述了光散射现象和几种基本的光散射类型。采用量子力学观点,把光散射看作光和物质原子的相互作用,给出了光散射的量子图像。基于量子力学理论介绍了康普顿散射、瑞利散射和拉曼散射,对它们进行了理论分析,给出了相关公式。给出了光散射的基本理论,深入讨论了这三种重要光散射现象的区别和联系,有助于了解原子或分子的相关结构。     

不同参量的二维介质电磁带隙的反射及传输特性研究

采用有限元和Floquet定理相结合的方法,对不同参量的二维介质电磁带隙（EBG）结构的反射和传输特性进行了研究。利用EBG的周期性以较少的计算量和存储量,计算了平面波斜入射或正入射无限排列的二维介电EBG的散射特性。比较和分析了不同参数下EBG的反射和透射系数。研究结果有助于类似结构的实际设计。     

面向偏振光天文定位应用的偏振信息匹配滤波算法

大气偏振信息滤波处理是提高偏振光导航定位应用实效的基础和关键步骤。根据单次瑞利散射大气偏振模式,设计了与太阳投影点和观测点位置无关的方位模型转换算法;据此特征提出了一种全天域大气偏振分布数据滤波算法;并详细阐述了所提算法的基本步骤及流程。利用偏振成像系统同时观测全天域采样点大气偏振信息,对所提算法进行了实验验证。实验结果表明,所提算法对全天域偏振成像获得的大量离散样本点偏振数据,具有较好的滤波性能。     

粗糙地面上复杂目标的电磁散射特性

粗糙地面与复杂目标的耦合散射特性研究一直是雷达目标识别领域比较有应用价值的课题.针对粗糙地面与目标的复合电磁散射特性进行重构,包括复合模型的雷达截面积(radar cross section,RCS)特性以及合成孔径雷达(synthetic aper-ture radar,SAR)成像特性.首先,对复杂目标进行几何建模并对粗糙面进行数值建模,构建地面与目标的一体化几何模型.然后基于空间射线分集技术、射线追踪技术以及劈边结构识别算法分离出复合模型中散射中心,包括面结构和劈边结构对应的散射中心,基于属性散射中心模型正向的确定散射中心对应的各个参数,最终建立起粗糙地面上复杂目标的散射中心参数化模型.并通过对其重构的散射特性与实测结果进行对比,分析了地面与目标的耦合作用.研究对雷达目标识别领域具有很大的应用价值.     

Rayleigh backscattering: a method to highly compress laser linewidth

Ultra-narrow linewidth laser with several hun- dred hertz at room temperature has attracted a great deal of attention in recent years and played a critical role in both optical sensing and communication fields. In this paper, a new method based on Rayleigh backscattering to highly compress the laser linewidth was proposed and demon- strated theoretically and experimentally. By theoretical analysis and simulation, Rayleigh backscattering can be collected in any waveguide structure and all wave bands, which could have a revolutionary impact on the field of laser. A single-longitudinal mode fiber ring laser with 130-Hz linewidth was achieved with self-injection feed- back structure at normal atmospheric temperature. The linewidth compression based on Rayleigh backscattering lies in the fact that laser linewidth after scattering is narrower than that of incident light in high Rayleigh scattering structure. The self-rejection feedback method expanding free spectra range of laser cavity simultaneously was used to further suppress the mode-hopping and stabilizing output. Experimental results showed that the laser linewidth can be easily narrowed to hundreds of hertz with side-mode suppression up to 75 dB. This agrees with the theoretical analysis and simulation results qualitatively.     

从耦合模理论导出瑞利散射损耗

本文应用空心介质波导中模式间的耦合,并假定其中折射率分布是随机起伏的,从而推导出瑞利散射损耗,其结果与传统的以分子散射理论为基础所描述的瑞利散射损耗相一致。对从理论上并清光纤内的损耗机理具有一定的意义。