声光效应实验研究

介绍声光效应的最新理论进展。采用光栅假设，对各向同性介质中的声光效应作了简要讨论，导出了第m级衍射光的衍射效率公式。研究和介绍一种新的声光效应实验装置。在实验中，应用线阵CCD光强分布测量仪等，通过改变超声波的频率和功率，分别实现了对激光束方向的控制和强度的调制；定量给出了声光偏转量的关系曲线和声光调制测量的关系曲线。实验表明，在布喇格衍射下，通过固定超声波功率，测量衍射光相对于零级衍射光的相对光强与超声波频率的关系曲线，不仅可以计算声速，还可以确定声光器件的带宽和中心频率。     

反常氧化碲声光偏转器控制理论研究

根据晶体的声光特性以及反常布喇格衍射的Dixon方程,得出了氧化碲声光偏转器在反常布拉格衍射条件下的参量矢量关系.分析了超声波方向、入射光角度、衍射光角度与声波频率之间的关系.针对卫星光通信中衍射角固定的应用情况,通过数值求解和参量拟合,建立了一个基于平面方程的简单控制模型.利用该模型可以很快得到超声控制频率,使衍射角固定不变.     

反常氧化碲声光偏转器控制理论研究

根据晶体的声光特性以及反常布喇格衍射的Dixon方程,得出了氧化碲声光偏转器在反常布拉格衍射条件下的参量矢量关系.分析了超声波方向、入射光角度、衍射光角度与声波频率之间的关系.针对卫星光通信中衍射角固定的应用情况,通过数值求解和参量拟合,建立了一个基于平面方程的简单控制模型.利用该模型可以很快得到超声控制频率,使衍射角固定不变.     

声光技术的进展

一、声光效应和声光器件 当声波在介质中传播时,由于物质的光弹效应,使介质的折射率发生周期性变化,从而也像相位光栅那样使光衍射.当超声波频率较低,声光互作用区较短时,入射光常被衍射成多级衍射光,这就是喇曼-奈斯衍射.如果超声波频率很高,光沿着适当的角度射入介质并通过较多的超声波阵面,则高次衍射光消失,只剩下0级和1级光,这就是布喇格衍射,这时入射光与衍射光的角度应满足布喇格方程即     

用声光布喇格衍射显示位相物体

本文在位相物体显示方法的基础上,提出用声光布喇格衍射效应,实现物体位相梯度显示的可能性,并得出数学表达式和给以适当讨论.     

基于严格耦合波理论的周期性极化铌酸锂晶体的电光衍射性质分析

采用严格耦合波理论,数值计算了不同参量下周期性极化铌酸锂晶体的电光衍射性质.研究表明:周期性极化铌酸锂晶体的周期性畴反转结构在电场的作用下相当于折射率衍射光栅,衍射性质和晶体的几何结构、周期、施加电场和入射角密切相关.以布喇格角度入射并满足布喇格衍射条件时,0级衍射光能量随施加电场的增大周期性地转化到-1级的衍射光中,最大转化效率达100%,增大周期性极化铌酸锂晶体的长度可以有效地降低转换电压值;以布喇格角度入射但光传输不满足布喇格衍射条件时,0级衍射光和-1级衍射光不能进行100%的能量转换,同时调制的周期性受到破坏.以布喇格角的倍数角入射时,0级光能量可以转化到相应的其他较高衍射级次,其中奇倍数衍射级的最大转换效率可达100%.研究结果为基于PPLN的集成电光器件设计提供有价值的参考.     

多重散射理论声光耦合波方程的龙格-库塔法数值分析

提出利用直观、方便且具有普遍性的4阶龙格-库塔(R-K)方法求解基于多重散射理论推导出的声光耦合波方程, 模拟计算布喇格衍射下衍射效率随各关键参数的变化关系, 分析入射光偏离Bragg角对Bragg衍射光效率的影响程度, 以及最佳Bragg衍射效率所需参数的选取问题. 模拟结果表明：Q（Klein-Cook参数）=4π时Bragg衍射效率可达97%, 证实了特征长度作为选取声光互作用长度的合理性.     

变波长读出条件下光折变局域体全息光栅的衍射性质

利用二维耦合波理论,研究了用短波长记录全息光栅而用通讯波段内的长波长读出时,用于90°结构垂直读出平板型的光折变局域体全息光栅的衍射性质.讨论了局域体全息光栅的几何尺寸对其衍射效率及光栅布喇格选择性的影响.结果表明,随着光栅的纵向和横向尺寸的增加,光栅的衍射效率也逐渐增加.当光栅的纵向和横向尺寸发生改变但光栅的总面积不变时,光栅衍射效率保持不变.此外,随着光栅尺寸的增加光栅的布喇格选择性越好.在利用短波长记录全息光栅而用长波长读出的光学器件设计过程中,为了获得最佳的衍射效率及其布喇格选择特性,应当根据要求合理地设计光栅的几何尺寸.     

物理光学 其他

TN652006010060声光效应实验研究=Experi mental investigation of acous-tooptic effect[刊,中]/李明(淮海工学院教务处.江苏,连云港(222005)),李冠成∥应用光学.—2005,26(6).—23-27介绍声光效应的最新理论进展。采用光栅假设,对各向同性介质中的声光效应作了简要讨论,导出了第m级衍射光的衍射效率公式。研究和介绍一种新的声光效应实验装置。在实验中,应用线阵CCD光强分布测量仪等,通过改变超声波的频率和功率,分别实现了对激光束方向的控制和强度的调制;定量给出了声光偏转量的关系曲线和声光调制测量的关系曲线。实验表明,在布喇格…     

声光布喇格衍射场光能量分布及光斑形状设计

本文在一维布喇格衍射分析方法的基础上,导出了两维时的衍射场光能量分布,给出了相应的实验结果.分析了影响衍射光光斑能量分布的主要因素,最后提出了综合考虑衍射效率,上升时间、光斑形状的新的设计思想.     

多通道分布式环境监测系统的超高频RFID网关设计

传统的超高频RFID网关无法避免由于多种数据同时在一个网关进程中竞争,将会造成网关的冲突任务失败,从而降低了环境监控信息采集的准确率。为此,设计并实现了基于MC13213的多通道分布式环境监测系统的超高频RFID网关系统。硬件部分详细阐述了基于MC13213的RFID网关设计方法,重点阐述网关终端节点、网关路由节点和网关中心节点的设计方法。软件部分详细阐述了网关进程之间通信机制的设计和网关任务机制数据结构程序设计方法。实验结果表明,利用本文系统能够避免超频率RFID网关在通信过程中的冲突,提高了环境信息采集的准确率。     

近红外光早期宫颈癌诊断的频域逆蒙特卡洛光学参量重构研究

研究了基于时域蒙特卡洛模拟的频域信息提取方法、光学参量反演方法和提高反演速度的措施.提出了利用离散傅立叶变换（传统法）和改进法两种提取频域信号幅值相位的方法.通过建立一定散射系数范围内的正向MC模拟数据库、采用拟合方法以及利用朗伯 比尔定理,解决了光学参量反演中快速获得MC模拟结果的问题.模拟实验结果表明：改进法无论在反演准确度还是计算时间上均优于传统法,当其中一个参量不变时,散射系数的反演相对误差小于±6%,吸收系数的反演相对误差小于±10%;当吸收和散射系数同时变化时（30<μs<100 cm－1,0.2<μa<0.50 cm－1）,两个参量反演相对误差在±10%以内.采用快速反演技术重构一组光学参量所需要的计算时间小于1分钟.     

Monte Carlo simulations of FTIR studies during CO oxidation on a Pt/SiO2 catalyst

A Monte Carlo (MC) simulation of the reaction of CO with an oxygen covered Pt surface and oxygen with a CO covered Pt surface is presented in this paper. The effect of the adsorption, desorption, reaction, and surface migration rates on the formation of CO clusters is analyzed in terms of the CO frequency shift in the IR spectrum. The MC simulation calculates the CO frequency shifts according to a dipole-dipole interaction model. The IR frequency shifts predicted by the simulation depend on the value of the various kinetic processes considered. The simulation indicates that the CO migration on the surface is important at low pressure but is inhibited at high pressure. The IR frequency shifts predicted by the simulation agree qualitatively with experimental values obtained during CO oxidation on a Pt catalyst.     

Coulomb crystals in the harmonic lattice approximation

The dynamic structure factor &Stilde;(k,omega) and the two-particle distribution function g(r,t) of ions in a Coulomb crystal are obtained in a closed analytic form using the harmonic lattice (HL) approximation which takes into account all processes of multiphonon excitation and absorption. The static radial two-particle distribution function g(r) is calculated for classical (T greater, similarPlanck's over 2piomega(p), where omega(p) is the ion plasma frequency) and quantum (T相似文献   

基于混合周期栅网结构的频率选择表面设计研究

在栅网结构上设计的频率选择表面能够同时实现红外高透过率和毫米波带通的物理特性. 为了提高其光学透过率, 降低表面电阻, 抑制高次衍射能量对光学系成像质量的影响, 本文通过分析基于栅网结构的频率选择表面衍射光强和表面电流, 提出一种新型基于混合周期栅网结构的频率选择表面. 计算及实验结果均表明: 在实现稳定的毫米波带通滤波的同时, 基于混合周期栅网结构的频率选择表面红外透过率提高了5%以上, 表面电阻平均降低了4 Ω, 有效地抑制了因高次衍射能量集中分布而对红外光学系统成像质量的影响.     

The lithium- and sodium-enhanced transformation of Ba-exchanged zeolite LTA into celsian phase

The Li⁺- and Na⁺-doped hexacelsians (HC) synthesized from Ba-LTA synthetic zeolite as precursors were used for preparation of monoclinic celsians (MC). The doped pure MC and mixture HC/MC species were obtained by thermally induced polymorphous transformation at 1200 °C. Synthesized-doped MC have been characterized by X-ray powder diffraction and spectroscopic (infrared, Raman and ²⁹Si magic angle spinning nuclear magnetic resonance) methods. The obtained results suggest that in all investigated samples Na⁺ or Li⁺ dopants were incorporated in MC crystal structures during thermal transformation of a zeolite. It has been shown that HC→MC transformation depends on molar fractions of alkali cations. These findings combined with used temperature/time conditions could help in optimization of MC synthesis route.     

Determination of a merocyanine J-aggregate structure and the significant contribution of the electric dipole interaction to the exciton band wavelength

The molecular alignment of a merocyanine (MC) J-aggregate monolayer at the air-water interface was determined by a grazing incidence x-ray diffraction method. The obtained molecular arrangement apparently shows that the conventional formula, which accounts only for the transition dipole interaction, is not sufficient to figure out the exciton band wavelength, suggesting the importance of the electric dipole (ED) interaction. We derived a simple formula for the ED interaction energy under an extended dipole approximation and clarified the ED contribution in the MC J aggregate.     

非相干光纤激光组束中光栅参数的确定

光栅衍射效率是非相干光纤激光组束系统的关键,理论分析和数值仿真表明光栅衍射效率随着光栅频率和光栅厚度的减小而增大。全面综合考虑光栅频率应该选取在200mm-1和400mm-1之间,光栅厚度在1mm到2mm之间。同时提出了一种不等间隔方法提高系统总体衍射效率,该方法较等间隔条件下衍射效率提高了0.1651。     

两相钛合金再结晶退火组织与织构演变的蒙特卡罗模拟

蒙特卡罗(MC)方法被广泛应用于模拟金属材料在退火过程中的静态再结晶行为. 在已有两相材料晶粒长大MC模型基础上, 引入形核阶段, 综合考虑再结晶晶粒吞并形变晶粒和再结晶晶粒竞争长大两种情况, 建立了退火时两相合金再结晶MC模型.结合电子背散射衍射所测 初始晶粒形貌、相成分、晶体学取向及应变储能相对值, 该模型被应用于TC11钛合金退火过程中的微观组织及织构演变模拟.结果表明, 所建模型能够较好体现退火过程中两相晶粒的形核及晶粒长大行为. 与β相相比较, α相具有较低的再结晶速率和较高的晶粒长大速率, 前者主要归结于α相较低的初始应变储能, 后者则体现了该条件下初始组织形貌、分布及两相比例对晶粒长大具有重要影响; 由于非均匀形核的影响, 模拟得到的再结晶速率变化与 假设均匀形核的Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov 再结晶方程存在明显差异.同时, 两相的基本织构特征在退火过程中无明显变化, 但织构强度增加. 关键词： 两相钛合金 再结晶 蒙特卡罗方法 织构     

Analysis of diffuse scattering of single crystals using monte carlo methods

While conventional crystal structure analysis using Bragg intensities reveals only information about the average structure of the crystal, diffuse scattering contains additional information about the disorder, i.e. departure from the average structure, of the studied material. Two different approaches to the analysis of diffuse scattering based on Monte Carlo methods are described in this paper: the direct Monte Carlo (MC) simulation technique and the Reverse Monte Carlo (RMC) method. The MC method requires the construction of a model for the disorder based on physical and chemical considerations and the selection of a set of near-neighbour interactions. The given model is realized by minimizing the total energy of the crystal via MC simulations. Next, the corresponding diffraction pattern is calculated and compared with the experimental data. By adjusting the near-neighbour interaction and repeating the process, a qualitative “match” between observed and calculated diffuse scattering is obtained. In contrast, the RMC method minimizes the difference between observed and calculated diffuse scattering intensities directly. This method leads to one real space structure consistent with the observed diffuse scattering but does not automatically result in a chemically sensible structure or further insight into the particular disorder problem.

The first example given in this paper demonstrates the viability of the RMC method by refining diffuse scattering data calculated from simulated structures with known disorder parameters. These structures were generated using the MC technique. As a second example MC and RMC simulations of the diffuse scattering of stabilized zirconias (CSZ) are shown, modelling occupational disorder as well as displacements.