一种基于压缩感知的三维导体目标电磁散射问题的快速求解方法 Compressed sensing based fast method of solving the electromagnetic scattering problems for threedimensional conductor targets
提出了一种将压缩感知和特征基函数结合的方法来计算三维导体目标的雷达散射截面.利用压缩感知理论,将随机选择的矩量法阻抗矩阵作为测量矩阵,将激励电压视为测量值,然后再用恢复算法可实现二维或二维半目标感应电流的求解.对于三维导体目标,使用Rao-Wilton-Glisson基函数表示的感应电流在常用的离散余弦变换基、小波基等稀疏基上不稀疏.为此,本文将计算出的目标特征基函数作为稀疏基,用广义正交匹配追踪算法作为恢复算法来加速恢复过程,并应用到三维导体目标的雷达散射截面计算中.数值结果证明了本文方法的准确性与高效性.
新型双通道差分偏振干涉成像系统 Novel dual channel polarization interference imaging system
针对Wollaston棱镜和Savart偏光镜(SP)组合的差分成像光谱系统存在光线溢出和无法改变系统光程等问题,设计了一种新型双通道差分偏振干涉成像系统.此系统不仅可获取正交偏振图像,还可以通过调整Savart偏光镜的厚度来改变系统光程.介绍了该系统的结构、理论原理,并利用琼斯矩阵推导出四束偏振光线的复振幅及其相干光干涉强度表达式.分析了宽视场Savart偏光镜(WSP)和可调光程的Savart偏光镜(MSP)的分束特性,得出WSP相较于SP具有更好的剪切能力和WSP可优化系统光路的结论.获得了不同楔形结构角下MSP的光程差、横向剪切量随楔形移动量的变化曲线.通过实验验证,获取了不同剪切量下的干涉图像和复色光下平行、垂直分量的空间图像,进而获得了总的强度图像和差分强度图像.得出差分强度图像相较于偏振强度图像具有较高对比度的结论.研究结果对双通道成像光谱系统的性能优化具有一定的参考意义.
基于多组态含时Hartree-Fock方法研究电子关联对于H2分子强场电离的影响 Multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock treatment of electron correlation in strong-field ionization of H2 molecules
采用量子含时波包方法研究H/D+Li2→LiH/LiD+Li反应 H/D + Li2 → LiH/LiD + Li reactions studied by quantum time-dependent wave packet approach
采用量子波包方法和二阶分裂算符方法对H/D+Li2→LiH/LiD+Li反应在0.01到0.4 eV的碰撞能范围内进行了动力学计算.在态分辨的理论水平上计算了反应概率、积分截面、微分截面等动力学性质并与之前的理论结果进行了比较.结果表明:由于本文的计算中包含了总角动量J在体固定坐标轴上的所有投影所得,结果更加精确;此外,当H原子被重的同位素原子D取代,反应概率、积分截面增大,然而这并没有对反应机理产生大的影响.前后对称的微分截面表明插入反应机理在反应过程中占据主导地位.
卢卡斯光子筛的聚焦特性研究 Focusing properties of Lucas sieves
介绍了一种基于卢卡斯数编码设计的轴上四焦点光子筛,其各焦距分布与黄金分割比密切相关.实验上利用相移数字全息验证了设计器件具有轴上四焦点聚焦特性,测量结果表明:轴向焦距和横向焦斑光强分布与理论设计值一致.该振幅型光子筛具有体积小、重量轻、易加工等优点,可应用于X波段显微和生物细胞阵列成像等领域.
强散射过程中基于奇异值分解的光学传输矩阵优化方法 Transmission matrix optimization based on singular value decomposition in strong scattering process
通过测量散射介质的传输矩阵能够控制光在此介质中的传输,但目前没有通过优化传输矩阵(即搜索介质本征传输矩阵)来提高光传输效率的研究.通过测量介质的传输矩阵进行奇异值分解与背景滤波,初步优化了传输矩阵后,提出通过遗传算法再次优化传输矩阵,实现了进一步优化传输矩阵,提高了聚焦效率和信噪比.所提方法为可见光在生物组织中的成像提供了一种新的思路和方法.
双腔光力学系统中输出光场纠缠特性的研究 Entanglement characteristics of output optical fields in double-cavity optomechanics
腔光力学系统中的光辐射压力可以使系统中的各个子系统之间产生量子纠缠,最近在腔光力学系统中的量子纠缠引起了人们广泛的关注.本文研究了双腔光力系统中关于输出光场之间纠缠的性质,发现:此系统中力学振子的弛豫速率和滤波器带宽以及非相等耦合对输出光场之间纠缠的大小有着非常显著的影响,特别是在相等耦合条件下,输出光场中心频率与光腔本征频率近共振时,滤波器带宽对输出光场纠缠有着显著的抑制作用;但是如果采用非相等耦合,则可以有效抵制滤波器带宽对纠缠的抑制作用,使输出光场纠缠得到大幅提高.研究结果可应用在光力耦合系统中实现量子态转换、量子隐形传态等量子信息处理过程.
含间隔层的增益导引-折射率反导引平面波导激光器中高阶模式抑制研究 Supperssion of higher order modes in gain-guided index-antiguided planar waveguide laser
为了抑制高功率波导激光器中的高阶模式,改善其光束质量,基于增益导引-折射率反导引理论,在对称分层波导结构中添加了一层间隔层,进一步加大了高阶模式与基模之间阈值增益系数的差异,利用这种模式竞争抑制高阶模式.同时从波动方程出发,推导出各模式的本征方程,并给出了基模和高阶模的场分布.引入间隔层之后的高低阶模式损耗计算结果表明,通过合理地选择间隔层参数,可以有效地抑制高阶模式.
高速850 nm垂直腔面发射激光器的优化设计与外延生长 Optimized design and epitaxy growth of high speed 850 nm vertical-cavity surface-emitting lasers
利用传输矩阵理论和TFCalc薄膜设计软件分析了分布布拉格反射镜和垂直腔面发射激光器(VCSEL)的反射率谱特性,对比了从谐振腔入射与从表面入射时反射率谱的差异,为白光反射谱表征VCSEL外延片提供了依据.利用Crosslight软件模拟了InGaAs/AlGaAs应变量子阱的增益谱随温度的变化特性及VCSEL器件内部温度分布,设计了增益-腔模调谐的VCSEL.采用金属有机物化学气相淀积设备外延生长了顶发射VCSEL,制作了氧化孔径为7.5 μm的氧化限制型VCSEL器件,测试了器件的直流特性、光谱特性和眼图特性;6 mA,2.5 V偏置条件下输出光功率达5 mW,4级脉冲幅度调制传输速率达50 Gbit/s.
基于高精细度光腔锁频激光的分子吸收光谱测量 Measurement of molecular absorption spectrum with a laser locked on a high-finesse cavity
利用高精细度光腔锁定激光频率,实现了对分子吸收光谱的高精度测量.光腔采用低热膨胀系数的殷钢结构设计和温度控制,实现了腔长度的稳定;通过将激光频率锁定在光腔纵模上,实现了高频率精度和高灵敏度的光腔衰荡光谱测量.利用该装置示范性地测量了二氧化碳分子在6470.42 cm-1附近的光腔衰荡光谱和色散光谱,得到了高精度的谱线参数,并和数据库谱线参数进行了对比.
基于噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术实现光纤激光器到1530.58 nm NH3亚多普勒饱和光谱的频率锁定 Frequency locking of fiber laser to 1530.58 nm NH3 sub-Doppler saturation spectrum based on noise-immune cavity-enhanced optical heterodyne molecular spectroscopy technique
基于最优化线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像系统 Optimized linear wavenumber spectrometer based spectral-domain optical coherence tomography system
基于双折射晶体的快拍穆勒矩阵成像测偏原理分析 Principle analysis of snapshot Mueller matrix imaging polarimeter using birefringent crystal
稠密颗粒射流倾斜撞击颗粒膜特征 Characteristics of granular sheet of dense granular jet oblique impact
玻璃-橡胶混合颗粒体系的弹性行为研究 Elastic behavior of glass-rubber mixed particles system
椭球与圆球混合胶体体系的玻璃化转变 Hot! Glass transition in binary mixture of colloidal ellipsoids and spheres
以椭球与圆球混合的胶体体系为研究对象,通过增加体系的面积分数,从实验上研究了混合体系发生玻璃化转变过程中结构和动力学行为的演变规律.在结构方面,通过计算和分析径向分布函数、泰森多边形以及取向序参量,发现椭球可以有效地抑制圆球结晶,整个体系在结构上始终保持无序.在动力学方面,通过计算体系的均方位移和自散射函数,发现随着面积分数的增加,体系的动力学明显变慢,弛豫时间在接近模耦合理论预测的玻璃化转变点快速增大并发散.通过考察快速粒子参与的协同重排行为,发现协同重排区域形状、大小和位置都与椭球的存在密切关联.
高温金属熔体黏度突变探索 Abnormal viscosity changes in high-temperature metallic melts
有机阳离子对卤素钙钛矿太阳能电池性能的影响 Effects of organic cations on performance of halide perovskite solar cell
采用第一性原理计算了CH3NH3PbI3中有机部分CH3NH3+和CH3NH3的静电特性.结果表明:CH3NH3+具有强的亲电特性,CH3NH3的CH3-端具有弱亲电性,而NH3-端具有弱亲核性.发现在CH3NH3PbI3中CH3NH3+之间强静电排斥作用在相变中起着重要的作用,且在室温条件下CH3NH3+在无机笼中具备活性和无序的特性,使得TiO2/CH3NH3PbI3异质结中n型TiO2的电子通过界面扩散到CH3NH3PbI3材料,并与CH3NH3+结合形成CH3NH3,CH3NH3的静电特性导致在内建电场作用下更容易取向,取向的CH3NH3周围形成的静电场会变得更弱和更加均匀.这对无机框架上载流子的产生和传输更加有利,这样的异质结比传统的pn结具有更大优势.这是CH3NH3PbI3太阳能电池高的光电转换效率的重要原因.
非共振圆偏振光作用下单层二硫化钼电子结构及其自旋/谷输运性质 Electronic structure and spin/valley transport properties of monolayer MoS2 under the irradiation of the off-resonant circularly polarized light
Fe掺杂GaN光电特性的第一性原理研究 First-principles study on the optical properties of Fe-doped GaN
各Li吸附组分下硅烯氢存储性能的第一性原理研究 First-principles study of hydrogen storage properties of silicene under different Li adsorption components
基于塔姆激元-表面等离极化激元混合模式的单缝加凹槽纳米结构的增强透射 Enhanced optical transmission by exciting hybrid states of Tamm and surface plasmon polaritons in single slit with multi-pair groove nanostructure
氧化锌掺钡的电子结构及其铁电性能研究 Electronic structures and ferroelectric properties of Ba-doped ZnO
AgNbO3压电纳米材料压-电-化学耦合研究 Hot! Piezo-electrochemical coupling of AgNbO3 piezoelectric nanomaterials
采用水热法合成了AgNbO3压电纳米材料,表征了其压-电-化学耦合用于机械催化的物理机理.该耦合是压电效应和电化学氧化还原效应的乘积效应.经历60 min的机械振动后,AgNbO3纳米材料机械催化振动降解罗丹明B(~5 mg/L)的降解率达70%以上.压-电-化学耦合效应的中间产物––强氧化的羟基自由基也被检测到,这表明压-电-化学耦合效应在实现机械催化过程中的关键作用.经过5次回收再利用,AgNbO3纳米材料的机械催化活性无明显降低.AgNbO3压电纳米材料具有高的压-电-化学耦合、高的机械催化降解率、可多次重复使用等优点,在振动降解有机染料方面具有重要的应用前景.
极化控制的双波段宽带红外吸收器研究 Polarization-controlled dual-band broadband infrared absorber
基于涂覆石墨烯的三根电介质纳米线的THz波导的模式特性分析 Modes characteristics analysis of THz waveguides based on three graphene-coated dielectric nanowires
用于精密测量玻尔兹曼常数的量子电压噪声源芯片研制 Development of quantum voltage noise source chip for precision measurement of Boltzmann constant
脱氧核糖核酸柔性的分子动力学模拟:Amber bsc1和bsc0力场的对比研究 Hot! Molecular dynamics simulations on DNA flexibility: a comparative study of Amber bsc1 and bsc0 force fields
脱氧核糖核酸(DNA)的结构柔性对DNA生物功能的实现具有重要作用,全原子分子动力学模拟是一种研究DNA结构柔性的重要方法.DNA的分子动力学力场在Amber bsc0基础上有了进一步的发展,即Amber bsc1.本文采用基于最新bsc1力场和先前bsc0力场的分子动力学模拟对DNA的宏观柔性和微观柔性进行对比研究,发现力场的改进对DNA宏观柔性参量的预测有一定改善,即所预测的拉伸模量和扭转-伸缩耦合比与实验值更为接近,而弯曲持久长度和扭转持久长度两种力场结果皆与实验值一致.微观分析发现,除了滑移量稍变大,bsc1力场得到的微观结构参量如扭转角和倾斜角与实验值更为接近,且新力场下DNA宏观柔性的改善与DNA的微观结构参量及其涨落紧密相关.
基于图像内容视觉感知的图像质量客观评价方法 Objective assessment method of image quality based on visual perception of image content
基于棱镜二次聚光的高倍聚光模组聚光特性与三结电池光谱响应匹配与优化 Concentrating characteristics of Fresnel lens with prism secondary concentrator and optimization of high concentrating photovoltaic module with triple-junction cell