光子晶体多路选择器的设计和仿真

以时域有限差分法(FDTD法)和介质波导定向耦合理论为基础,模拟了光在光子晶体耦合器中的传输情况:当耦合器长度为拍长的整数倍时,光经过耦合沿输入波导输出;当耦合器长度为半拍长的奇数倍时,光经过耦合后从另一波导输出.我们设计了一个四端口的光子晶体多路选择器,实现了将3种不同波长的光进行分离.同时还提出了通过光子晶体耦合器的耦合长度来计算光波传输的群速度的方法.     

V系统中实现群速度由慢光速到超光速的转换

在近简并的封闭三能级V系统中,一束弱激光探测场的群速度可以通过控制一单色驱动场的强度实现慢光速到超光速的转换.采用修饰态的方法在物理上解释了产生这种现象的可能原因.     

磁电弹性平板中的波

研究了磁电弹性平板中波的传播规律, 发现导波按照拟 P 波、拟 SV 波和拟 SH 波的形式进行分类, 按照驻波波数进行排序; 磁电弹性介质的物理属性对应力波的传播规律具有多种影响方式. 提出自结合方法, 导出结构中波传播的限定条件, 在找到相应的正交序列后从而得到解析形式的频散方程. 最后详细绘制出一个无限大磁电弹性平板的频谱、群速度曲面和稳态响应曲线. 分析了感应电场和磁场对应力波传播规律的影响.     

群速度色散介质中超短脉冲优美厄米高斯光束的演化

得到了群速度色散介质中超短脉冲优美厄米高斯光束的解析解.通过例子,比较了不同传输距离、不同脉冲长度、不同群速度色散系数下超短脉冲优美厄米高斯光束的传输行为.分析了群速度色散体介质中超短脉冲优美厄米高斯光束传输过程中的时空耦合现象,特别是光束边沿的脉冲延迟效应.     

有关电磁波传播中几种速度的定义及其关系的讨论

明确地给出了相速、群速与能速的定义, 并以导电介质与矩形波导管中传播的电磁波等为例, 探讨了相速、群速和能速间的关系, 得到了这三种速度彼此不尽相同的结果, 从实践上进一步说明了三者是完全不同的物理概念、有着完全不同的物理含义.     

重力波与不同背景风场之间的非线性相互作用

采用二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式和线性重力理论，研究了重力波在反向和同向(是指风场方向与重力波水平相速度方向相反和相同)背景风场中的传播过程. 结果表明：反向背景风场将拉伸重力波的垂直波长，加速重力波的上传，这一效应导致重力波在较短的时间内上传到较高的高度上并发生不稳定，引起背景风场产生反向射流. 反向射流经过非线性波流相互作用导致重力波的垂直波长逐渐变短. 重力波在同向背景风场中传播时，其垂直波长和群速度都减小，推迟了重力波发生不稳定的时间. 虽然大部分重力波被限制在同向风场中的不稳定区域内，但在不稳定区域上方仍有部分重力波继续稳定地向上传播. 对重力波在反向和同向背景风场中的非线性传播情况的模拟发现，与重力波在同向背景风场中的传播情况相比，重力波与反向背景风场之间的非线性相互作用也非常强烈，而不像经典线性理论预测的那样可以自由传播，并且重力波在反向背景风场中传播时的垂直波长与线性理论预测的结果差别很大.     

流体饱和多孔弹性板中水平剪切波的弥散特性

研究多孔弹性板中水平剪切波的传播特性对该波在无损检测和声弹性技术范围内的工程应用有着重要的价值.在多孔介质理论的基础上,认为板为饱和多孔介质材料,由固相骨架和流相骨架组成,且固相骨架为弹性、不可压、各向同性、小变形,分析了多孔弹性板中水平剪切波的相速度、群速度随频率的变化规律,以及渗透系数对弥散特性的影响.     

基于PVDF梳状换能器的零群速度 Lamb波层合板损伤检测的数值研究

为提高层合板损伤检测的准确性与灵敏度,基于聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)梳状换能器激发的零群速度(zero group velocity, ZGV) Lamb波,提出了一种层合板损伤的检测方法。采用二维时域有限元方法,研究了PVDF梳状换能器对零群速度Lamb波的激励,通过改变层合板中铝层杨氏模量来表征不同的损伤程度,分析了PVDF梳状换能器电压响应特性与层合板损伤程度之间的关系。结果表明：采用PVDF梳状换能器能够有效激励零群速度Lamb波,并获得层合板内部的状态信息。随着损伤程度的增加,PVDF梳状换能器响应的零群速度共振峰频域幅值随着铝层杨氏模量的减小而显著减少,进而灵敏地评价层合板损伤变化。研究结果说明优化设计的PVDF梳状换能器在零群速度Lamb波的激发与接收性能上都具有优越性,能够有效检测层合板损伤情况。     

含三阶色散项的非线性薛定谔方程的微扰对称和近似解

利用微扰对称方法和经典李群方法的结合,研究了含三阶群速度色散(GVD)的非线性薛定谔方程,得到了该方程关于高阶微扰的近似解和约化常微分方程.并考虑了不同情况下的有限阶微扰项或无穷阶微扰的相似解和约化常微分方程.     

在非零色散位移光纤链路中应用相敏光放大器的研究

研究了应用级联相敏光放欠器(PSA)的非零色散位移光纤(NZDSF)光传输系统。通过计算机仿真得到了高速信号眼图劣化度随光纤色散变化的曲线,以及系统码间干扰(ISI)限制无中继距离在不同色散条件下随放欠器间距变化的曲线。通过分析可知,PSA对光纤的正色散和负色散都有一定的补偿效果。但是,由于非线性自相位调制效应的影响,在其它参数相同条件下,正色散时的ISI限制距离比负色散时要长得多。