1 中北大学 信息探测与处理山西省重点实验室, 山西 太原 030051
2 中国兵器工业集团 淮海工业集团, 山西 长治 046012
雷达测速是管状结构内运动参数测试系统的重要手段, 提高雷达工作频率可有效提高测速精确度和分辨力。在122 GHz毫米波可用性分析的基础上, 分别建立了管径和管壁粗糙度对毫米波传输的衰减常数计算模型。仿真结果表明: 随着管状结构管径的不断增大, 衰减常数趋于减小; 管壁粗糙度在5 μm内, 衰减常数急剧增大; 大于5 μm后, 衰减常数趋于平稳, 该结果进一步证明了122 GHz毫米波在身管等管状结构毫米波测速的可行性。
太赫兹 粗糙度 衰减常数 传输特性 terahertz roughnessHYPERLINK"javascript: " attenuationHYPERLINK"javascript: " constant transmission characteristic 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 6
1 山西大学 物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大学 现代教育技术学院计算机中心,山西 太原 030006
3 集成光电子学国家重点实验室,中国科学院半导体研究所,北京 100083
本文设计了一种支持多重Fano谐振的金属-介质-金属(MIM)型表面等离子体光波导(SPW)结构,该结构由带有枝节谐振腔的直波导耦合同心双圆环谐振腔组成。利用有限元法进行数值仿真,研究了耦合距离、枝节的高度以及同心双圆环内、外环半径对Fano传输特性的影响。同时,结合磁场分布图,分析了多重Fano谐振形成的物理机理。另外,通过改变填充在同心双圆环谐振腔内介质材料的折射率研究了该结构在折射率传感器领域的应用。该波导结构具有灵敏度为1 400 nm/RIU,品质因数高达1 380的传感特性。最后,本文研究了该波导结构的慢光特性,研究表明Fano峰附近的最大群折射率约为11.4,最大延迟时间约为0.076 ps。这种SPW结构在纳米尺度的滤波器、折射率传感器以及慢光器件等领域有着潜在的应用前景。
表面等离子体光波导 法诺谐振 传输特性 surface plasmonic waveguide Fano resonance transmission characteristic
国防科技大学 智能科学学院，湖南 长沙 410073
精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质实现的摩擦挠性传动方式，具有轻质、高效、简洁等特点，在轻量化光电侦察吊舱等系统中得到了广泛的应用。张力是精密柔索传动系统的一项关键设计参数，可以有效调控传动特性。但是，由于空间结构尺寸所限，现有的张力测量方法难以进行精确测量。本文提出了一种改进型三点弯曲张力测量方法。建立了张力对传动特性的灵敏度关系，推导了基于抗弯刚度的张力测量修正模型。为了验证修正模型的有效性，将精密柔索传动单元下两种不同规格的传动柔索应用在三种不同跨距下，进行张力测试。实验结果表明，修正模型下的张力偏差均值大幅度减小，张力偏差能够缩小到5 N以内，满足柔索传动系统的张力测量精度要求。
精密柔索传动 传动特性 测量方法 抗弯刚度 precision cable drive transmission characteristic measurement methods bending rigidity 光学 精密工程
2018, 26(10): 2423
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
设计了一种非浸没式小型化轴向无箔二极管, 其阴极发射区位于螺线管中心孔以外, 采用螺线管、永磁体和软磁体构成的复合引导磁场系统。采用CST优化设计二极管结构, 使其满足800 kV电压下绝缘要求; 优化设计磁场系统结构及物理参数, 使其满足引导强流相对论电子束高效率传输的要求。采用粒子模拟（PIC）软件仿真电子束产生及传输过程, 验证其高传输效率。设计的阳极筒直径比原结构缩小约40%, 在产生同样均匀区轴向磁场强度情况下, 引导磁场重量和功耗比原结构降低约40%, 仿真结果显示主引导磁场0.85 T下, 8 kA电流能够实现100%传输效率。
无箔二极管 小型化 非浸没式 复合引导磁场 传输特性 foilless diode miniturization non-immersion composite guide magnetic field transmission characteristic 强激光与粒子束
2018, 30(10): 103002
1 西安电子科技大学微电子学院， 陕西 西安 710126
2 西安工业大学光电工程学院， 陕西 西安 710032
一束光通过屋脊棱镜，在镜内会被分为两条路径传播。两条路径偏振传输特性的差异，导致了零级衍射光斑的分裂现象，严重影响了光学系统的成像质量。为了弄清楚这种分裂现象，利用相干偏振理论，全面研究了不同偏振态的光束通过Schmidt棱镜后的光强分布。此光强分布同时包含了棱镜的结构参数。通过对此光强分布进行分析，得到了对准单色光的如下结论：1) 均匀态偏振光通过棱镜后的分裂双峰间距随着偏振度的增加而增加，且双峰极大值的光强差也随之增加；2) 矫正屋脊棱镜衍射光斑分裂现象的最理想条件为偏振矩阵因子B=0。通过改变单一界面入射角的方式获得不同偏振度的单色偏振光。检测该单色偏振光经过Schmidt棱镜后的衍射分布，得到与相干偏振统一理论分析一致的结果。
相干光学 偏振 相干 棱镜 偏振传输特性 激光与光电子学进展
2018, 55(4): 040301
1 长春理工大学 电子信息工程学院, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 空地激光通信国防重点学科实验室, 吉林 长春 130022
针对大气环境中粒子浓度对激光传输过程的影响问题, 以油雾粒子为研究对象, 利用油雾粒子在扩散过程中产生的非均匀环境, 进行了偏振激光传输的半实物仿真实验。实验采用532 nm激光器, 分别研究了水平线偏振光、45°线偏振光以及左旋圆偏振光在油雾扩散过程中偏振态的变化情况。利用粒度仪对扩散环境进行了量化标定。实验结果表明: 在油雾扩散过程中, 浓度越高, 偏振度变化的随机性越大, 圆偏振光的保偏性优于线偏振光。在相同浓度下, 0°线偏振光对偏振态的保持性要优于45°线偏振光。在浓度极高的情况下, 体积浓度为2 mg/L及其以上时, 线偏振光与圆偏振光的保持性趋向一致。
激光传输特性 非均匀油雾环境 浓度 偏振态 laser transmission characteristic inhomogeneous oil-mist environment concentration polarization state
1 合肥工业大学 现代显示技术省部共建国家重点实验室, 合肥 230009
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
3 合肥工业大学 光电技术研究院, 合肥 230009
提出了一种220 GHz三级串联的交错双栅行波管结构,针对影响整体传输性能的核心部件--输入输出耦合器进行了详细分析,并以此为基础设计了串联交错双栅慢波结构.通过数值模拟分析,确定了一种由齿深渐变光栅和半圆同心弯头组成的新型输出输入耦合结构.整管粒子仿真结果显示慢波结构内部没有出现振荡现象,且在220 GHz达到了30 dB增益,3 dB带宽达到23 GHz,有效改善了该类串联结构由于多个电子注加载通道造成的行波管传输特性下降问题.
交错双栅 行波管 传输特性 慢波结构 staggered double vane travelling wave tube transmission characteristic slow-wave structure 强激光与粒子束
2015, 27(7): 073101
西安交通大学 理学院 陕西省先进功能材料及介观物理重点实验室, 金属材料强度国家重点实验室, 陕西 西安 710049
通过时域有限差分方法(FDTD)计算了核壳结构胶体光子晶体的光学传输特性.这一核壳结构是由低介电的Fe3O4核与高介电的TiO2壳构成的.计算结果表明, 阻带的行为受到材料介电常数和核壳比的调控.随着材料介电常数的增加, 阻带不断红移, 并且带宽不断增大.当核壳结构的整体尺寸一定时, 随着核直径的增大, 阻带不断蓝移, 并且在核壳结构直径与核直径之比为150nm∶130nm时, 带宽最大, 达到33.4%; 当核尺寸一定时, 随着核壳结构整体尺寸的增大, 阻带红移.在Fe3O4@TiO2核壳结构中, 能够出现阻带的TiO2壳层的最小厚度是3nm.
光子晶体 阻带 光学传输特性 核壳结构 photonic crystal stop bands optical transmission characteristic core @shell structure
