GRIN介质中的程函方程与光线方程

由变折射率(GRIN)介质中光程的定义, 不需借助近似理论直接推出程函方程（eikonal equation）, 再由程函方程推得光线方程的矢量形式, 并将矢量形式化简为光线方程的标量形式. 应用实例表明该公式更适于已知折射率变化规律的条件下确定光线的轨迹方程.     

光线在光学不均匀介质中的运动方程及其在重力问题中的一个应用

本文在讨论光线通过一维不均匀介质运动规律的基础上,根据独立作用原理,求得了光线通过三维不均匀介质的运动方程.并指出重力场可以看作是一种光学不均匀介质,从而用光线在光学不均匀介质中的运动方程求出了光线在重力场中的偏转值.     

直流电场的微分—积分方程法

从电流守恒定律出发,得出了关于直流电场电位的微分-积分方程[式(14)]。证明了在介质为分区均匀的条件下,这个微分-积分方程的解满足不同介质边界面的边界条件。在介质为分区均匀的条件下,上述微分-积分方程变成空间中任意点的电位与不同介质边界面上场强法线分量跃变值的关系式[式(42)]。将此关系式稍加变化,即得到关于边界面上场强法线分量跃变值的积分方程[式(43)]。这样,解积分方程,得出不同介质边界面上场强法线分量的跃变值后,代入此关系式即得到空间中任意点的电位。将这个积分方程离散化,即得到一组联主线性方程。给出了这组方程式系数的解析表达式。这组方程所涉及的未知量只分布在不同介质的边界。     

GRIN (Gradient Index)介质中的Maxwell方程组与光线光学

利用坡印廷矢量(Poynting vector)的方向就是光线轨迹曲线的切线方向,推出程函方程(Eikonal equation)的矢量式.经分析发现此式包含了光的粒子性与光的波动性因素,光线的传播规律还受介质折射率函数的制约.再由程函方程进一步推得光线方程,并给出了应用实例.     

负载谐振式臭氧电源的微分-差分方程模型

为描述介质阻挡放电型臭氧发生器电路的实际工作过程,在分析一种移相全桥脉宽调制下串联负载谐振电源供电的臭氧发生器电路的基础上,提出了采用微分-差分方程来描述电路的工作过程,并给出了电路可能的工作轨迹.通过实验验证了用微分-差分方程来描述DBD电路的正确性.该方法不仅能描述电路的稳态工作而且能描述电路的动态工作过程.     

球形电磁波集中器内的光线跟踪研究

利用几何光学理论,引入了光线在超介质材料中的哈密顿量,通过求解光线运动方程,获得了光线在三维球形电磁波集中器内的传输轨迹,比较直观地解释了光线在超介质材料,尤其是负折射率材料中的传播过程.计算表明,只有在器件实际尺寸范围内的入射光线会受到影响.当包裹层内介电常数和磁导率为正时,只有在转换区域范围以内的入射光线进入被包裹核内;当包裹层为负折射率材料时,在器件实际尺寸范围内的入射光线都会进入被包裹核,并且随着压缩率的增加,核内的光线逐渐向中心轴线处靠近,实际光线占据的区域向中心轴缩小,核内其他区域由入射波的激发光线占据,并且在器件内部形成循环回路,此部分光线对器件外的光线传输无影响.给出了光线在超介质材料器件中传播轨迹的定量结果,对理解超介质材料中的电磁波传播行为有重要的参考意义.     

热力学微分关系式的处理方法

通过对热力学方程及微分关系式的研究，总结推导出了热力学微分关系式的七种处理方法，并指出了在何种情况下最适宜采用何种方法；这些方法有利于加深对热力学基本关系式的理解。     

介质折射率的光线光学方法

利用光线光学（费马）原理和光线族方程, 推导出平面直角坐标系下的光线方程和折射率方程, 并给出极坐标下折射率方程的表达式. 通过求解平面直角坐标下柱形透镜的辐射型折射率和极坐标下介质的辐射型折射率, 并应用折射率方程, 得出与实际结果相符的结论.      

GRIN棒型波分复用器结构参量的优化设计

本文直接从光射线轨迹方程出发,数值求解任意折射率 GRIN棒中射线轨迹,从而得到最低插入损耗下的最佳结构参量。文中详细介绍波分复用器结构参量的优化设计方法。该法也适合于 GRIN 棒型其它光纤无源器件。设计值与实验值一致性较好。     

直流电场微分-积分方程的Fourier变换解法

根据直流电场的微分-积分方程,得出了在介质纵向分层或径向分层情况下空间任意点的电位与不同介质边界面上场强法线分量跃变值的关系式,从该关系式出发可得关于跃变值之Fourier变换的线性代数方程组,将方程组的解作逆Fourier变换后的结果代入相应的关系式,即得电位的解析式。     

非圆柱形等折射率面梯度折射率透镜的成像研究

本文研究了等折射率面为非圆柱形类的梯度折射率透镜的光线传播和近轴成像特性,给出了透镜的高斯参数及近轴成像公式。     

GRIN聚合物微球用作平行光束至光纤的耦合器的耦合性能研究

梯度折射率微球透镜是一类具有极简单几何形状的新型光学器件,主要依靠介质内特殊的非均匀折射率分布实现其各种光学功能。本文对用各种不同参数的GRIN微球透镜以及均匀球的耦合性能进行了系统的理论分析,证明用GRIN微球透镜耦合性能比均匀球更优越。     

基于SOA的全光码型变换的理论研究

采用半导体光放大器(SOA)的分段模型，根据SOA有源区内载流子的速率方程、光功率的传输方程及半导体光放大器延迟干涉(SOA-DI)装置的传输方程，对SOA-DI装置实现全光码型变换进行了数值模拟．当输入为10Gbit／s归零(RZ)信号脉冲时，通过调整SOA-DI装置两臂的延迟和位相，在SOA-DI装置的输出端得到了10Gbit／s的非归零(NRZ)信号和NRZ信号的反码．通过数值模拟，发现必须合理选取SOA的注入电流，从而消除幅度调制效应和码型效应的影响．为了保证在转换过程中不丢失信息，在RZ信号中应当加入适当的冗余码。     

适用于波分复用器的自聚焦棒透镜最佳长度的计算

在光线微分方程的基础上,我们建立了一个极精确的波分复用器损耗计算模型.这个模型考虑了自聚焦棒的色差和器件的串扰等细节.借助于光线追迹法和单纯形加速法,我们编制了波分复用器性能优化程序.由此,我们得到了一些新的结果,还导出了一个选择最佳棒长的通用公式.与采用四分之一波节长度相比,采用最佳棒长可显著降低波分复用器的损耗.     

红叶石楠的组织培养技术研究

将红叶石楠的茎尖、腋芽及叶片分别栽入各种比例不同的MS和WMP培养基中,实验结果表明MS 6-BA1mg／L 6-KT 2mg／L NAA0．3mg／L Vc5mg／L培养基诱导率最高,可达60％,再将这些诱导出的丛生芽转入MS 6-BA 2mg／L NAA0．2mg／L的分化及增殖培养基上,可获得大量的丛生芽。     

感应场及感应场方程

变化的外磁场作用于介质，介质将激发感应场，实验上测定的场正是这两种场的总和；该文讨论感应场与外场之间的关系，建立含有外场在内的感应场方程，提出求解感应场方程的方法，并使方程获解。     

功能梯度材料反平面裂纹问题的非局部理论解

用非局部线弹性理论研究了无限大功能梯度材料反平面的裂纹问题,通过Fourier积分变换使该问题的求解转化为对偶积分方程,然后利用Schmidt方法代替第二类Fredholm方法求解对偶积分方程,克服了Fredholm方法求解积分方程时积分核为奇异时遇到的困难。最后,计算出该问题裂纹尖端的应力场和位移场,并给出了裂纹尖端的应力解析表达式。     

梯度折射率球透镜的研制

根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数,熔制了含Li 硅酸盐玻璃及采用槽沉法和Na /Li 离子交换法制备直径为0.3~3.0mm的梯度折射率球透镜,通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,研究结果表明:直径为1.6mm的梯度折射率球透镜折射率差为0.002,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。