1 华中科技大学未来技术学院, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
3 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
《量子力学》作为光电专业核心专业课程, 对于后续专业知识的学习和掌握有着极其重要的作用。根据日常的教学经验总结发现该课程的前序课程对学生学习效果有着非常显著的影响, 因此有必要对这种影响进行进一步的定量分析和评价。首先基于因子分析方法, 以前序课程和《量子力学》的成绩为指标, 对样本进行了降维处理, 形成了由前序课程组成的5个课程群, 依据其公共因子得分分析了学生《量子力学》学习情况。根据灰色绝对关联度进而分析研究了哪些前序课程对《量子力学》影响显著因子。最后基于多元线性回归方法研究了前序课程与《量子力学》相关性, 并根据分析结果总结出了对前序课程设置和教学的优化建议。
光电专业 前序课程 量子力学 灰色关联分析 因子分析法 optoelectronics pre-courses Quantum Mechanics grey correlation analysis factor analysis
华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
研究了一种基于毫米波的步进频连续波合成孔径雷达成像系统。基于算法研究, 搭建了成像硬件及软件系统, 实现信号扫描及回波信号的采集与处理。处理后的信号通过成像算法计算, 获得目标物体的三维图像数据。实验测试了系统x、y、z方向的分辨率, 测试结果表明系统x方向分辨率在8~9 mm, y方向分辨率为12 mm, z方向分辨率为40 mm左右。研究了系统的最佳成像距离, 实验发现, 当目标物体在距离收发天线5~16 cm范围时, 均可对目标清晰成像且仅有很小的背景噪声。在人体安检的应用上, 检测了五种常见面料的穿透效果。实验结果表明, 在正常衣物厚度下, 系统能有效地穿透面料并对隐藏物体清晰成像。
毫米波 步进频连续波 合成孔径雷达 分辨率 成像距离 millimeter wave synthetic aperture radar stepped-frequency continuous wave resolution imaging distance
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
2 中国船舶重工集团公司第七〇一研究所, 电磁兼容性重点实验室, 湖北 武汉 430064
为了获得更高的输出功率, 开展了四路高功率微波合成器的设计与研究。运用极化正交模式耦合的方法, 以及TE11模有垂直和水平两种耦合系数相差极大的极化状态, 设计并验证两路三通道耦合器中电磁波相同模式和相同极化方向耦合及能量传输, 最后在它们的理论与仿真基础上, 设计一种可行的四路高功率微波合成器结构, 使四路高功率微波利用波导合成并输出。该高功率微波合成器主要由输入段、耦合段及输出段三部分组成, 合成器有四个输入段, 并且与四个输入端口相连, 四个输入段部分为副波导通道; 主通道为输出段, 与输出端口直接相连。四个副通道分别利用各自与主通道之间的狭长耦合缝将能量耦合到主通道中, 经主通道输出口输出。利用电磁仿真模拟软件, 副通道的能量耦合效率能够达到95％以上, 可以有效实现四路微波高效合成, 为功率合成器提供一种应用途径。
高功率微波 耦合缝 极化正交 X波段 仿真 high power microwave synthesizer couplingcylindrical waveguide X band simulation
1 南瑞集团有限公司，江苏南京 211106
2 武汉南瑞电力工程技术装备有限公司，湖北武汉 430415
3 华中科技大学武汉光电国家研究中心，湖北武汉 430074
目前电气领域绝大部分材料为高分子复合材料，用常规的机械与物理检测方法经常无法达到对其内部缺陷检验要求，从实际考虑也不能使用破坏性实验方法进行检测，必须对其进行非接触的无损检测。广泛应用于复合材料内部结构缺陷的无损检测技术很多，包括射线检测、超声检测、红外热波成像检测、光全息照相技术等，其中前三种应用最为广泛，但是在电气材料领域也有很大限制。利用一种新的基于调频连续太赫兹波的方法，对电气材料多种缺陷进行检测，结果对一部分缺陷成功进行了无损检测。考虑到太赫兹波能量低同时还对非极性材料具有强穿透力，这种检测方法弥补了目前一些无损检测技术衰减快或能量高的不足，对于该领域具有积极的意义。
复合材料 太赫兹波 无损检测 调频连续波 compositematerial terahertzwave non-destructivetesting FMCW
华中科技大学武汉光电国家研究中心, 光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
雷达散射截面作为雷达目标识别的重要参数, 在实时获取运动目标的雷达散射截面(RCS)时存在实时性差的问题。针对运动的飞机雷达目标, 提出了一套利用MATLAB调用CST MWS实现太赫兹单站RCS的建模、计算和数据处理一体化的仿真方法, 并且实现了复杂目标的太赫兹RCS的实时获取, 仿真计算了F-16飞机和Su-27飞机的缩比模型的太赫兹RCS, 由MATLAB调用CST得到的RCS特性曲线与只用CST仿真的RCS特性曲线完全吻合, 且通过输入散射太赫兹波的方位角和俯仰角能正确输出实时太赫兹RCS。结果表明该方法能正确调用CST实现太赫兹RCS的实时获取, 验证了该方法的有效性、正确性以及便利性。
太赫兹 雷达散射截面 方位角 俯仰角 实时获取 terahertz radar cross section azimuth angle pitch angle real-time acquisition
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
提出一种轴棱锥-透镜-轴棱锥的相位透镜组结构,对该结构进行理论分析和模拟仿真计算,并采用快速三维打印技术制备的轴棱锥进行实验验证,获得无衍射长度接近1000 mm的太赫兹贝塞尔波束。该波束的无衍射区域不再紧贴轴棱锥,而是具有约100 mm的投送距离。该研究结果可促进太赫兹贝塞尔波束在大景深成像方面的应用。
太赫兹技术 贝塞尔波束 透镜组 多轴棱锥 时域有限差分法
1 华中科技大学武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
设计了一种工作在太赫兹波段的柱透镜,并且使用三维(3D)打印技术制作出了样品。对样品进行了测试,将测试结果与数值仿真结果以及商用太赫兹柱透镜的测试结果进行了对比。结果表明,两种柱透镜的焦距均在100 mm左右,与仿真结果相符,且打印的柱透镜在不同传播距离下的光斑半峰全宽与商用柱透镜的很接近,证明了3D打印技术可以用于制作太赫兹波段的柱透镜等光学器件。
激光技术 太赫兹 柱透镜 3D打印 焦距 激光与光电子学进展
2018, 55(1): 011415
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Beijing Advanced Innovation Center for Imaging Technology and Key Laboratory of Terahertz Optoelectronics (MoE), Department of Physics, Capital Normal University, Beijing 100048, China
Previous research shows that few-cycle laser (FCL) pulses with low energy and without a bias field can be used to coherently detect terahertz (THz) pulses. As we know, it is very difficult to stabilize the carrier envelope phase (CEP) of FCL pulses, i.e., there are some random fluctuations for the CEP. Here we theoretically investigate the influence of such instability on the accuracy of THz detection. Our results show that although there is an optimum CEP for THz detection, the fluctuations of the CEP will lead to terrible thorns on the detected THz waveform. In order to solve this problem, we propose an approach using two few-cycle laser pulses with opposite CEPs, i.e., their CEPs are differed by π.
040.2235 Far infrared or terahertz 320.7100 Ultrafast measurements Chinese Optics Letters
2018, 16(9): 090401
