多模激光的模相关和相干模表示

对多模激光的模相关和相干模表示作了深入的理论研究.利用部分相干光理论,将与高斯-谢尔模型光束等效的多模激光表示为空间相干,并且彼此可相关模式的叠加.给出了直角坐标系下模相关系数的解析表达式.基于M²因子概念,建立了在考虑模式相关的一般情况下的多模激光模分解理论. 关键词：     

弱导多层平面光波导辐射模的自由空间模近似

本文用自由空间模简化及近似表示弱导多层介质光波导的辐射模.只要辐射方向与介质界面的角度不是很小,近似程度很好.将其应用于求解光栅耦合器的辐射损耗问题,使计算公式简化,用自由空间模计算的结果与用辐射模计算的结果比较接近,也与其它近似方法进行了比较.     

弱导多层平面光波导辐射模的自由空间模近似

本文用自由空间模简化及近似表示弱导多层介质光波导的辐射模.只要辐射方向与介质界面的角度不是很小,近似程度很好.将其应用于求解光栅耦合器的辐射损耗问题,使计算公式简化,用自由空间模计算的结果与用辐射模计算的结果比较接近,也与其它近似方法进行了比较.     

复宗量厄米-高斯光束的相干模表示

基于激光的相干模分解理论，讨论了复宗量厄米_高斯(EHG)光束的模相关和相干模表示，推导出EHG光束的模相关系数的解析表达式，并给出了一种只包含有限个模式的相干模表示. 在此基础上，根据EHG光束的模结构，分析了EHG光束和常规厄米_高斯(SHG)光束M²因子的差异. 关键词： 复宗量厄米_高斯(EHG)光束 相干模分解 2因子')" href="#">M²因子 模相关系数(MCCs)     

非线性镜锁模理论

对于均匀展宽激光器的非线性镜锁模，提出了一种解析分析方法。所得脉冲包络为时间的双曲正割函数。得到了脉冲宽度的简单解析表示，并对结果进行了讨论。 关键词：     

关于激光模谱分析实验模式图的讨论

对近代物理实验中激光模谱分析实验激光模式图的具体表示形式及所表达的物理含义进行了分析及讨论.     

克尔介质自锁模激光器的锁模启动及稳定性理论初探

描述了克尔介质自锁模激光器的锁模工作原理，建立了自锁模系统光强分辨率的概念，并指出了光强分辨率对自锁模系统的锁模启动和工作稳定性起着决定性的作用，通过合理控制克尔介质自锁模激光器的腔镜失谐角，可以提高系统的光强分辨率，从而使自锁模系统易于自锁模启动并提高其自锁模工作的稳定性。     

单模光纤波导模的傍轴传输特性

将LP01模表示成用拉盖尔-高斯模线性叠加的形式,利用柯林斯公式推导出单模光纤波导模通过傍轴ABCD光学系统的解析传输公式。用所得的解析公式对LP01模在自由空间的传输和聚焦特性作了研究,并和高斯基模进行了比较。数值计算结果表明,用高斯基模描述LP01模会产生一定误差。LP01模经过透镜聚焦后存在焦移,且焦移随着菲涅尔数传输特性的减小而增大。选择合适的菲涅尔数聚焦后,LP01模会出现长焦深,这是与聚焦的高斯模所不同的。     

螺旋光纤的导模

从波动方程出发，直接在本地坐标系（Ｓｅｒｒｅｔ－Ｆｒｅｎｅｔ框架）中研究了任何各向同性折射率分布的圆形芯弱导螺旋光纤导模的特性，得到两个重要的结论：（１）螺旋光纤的导模只能是右旋或左旋圆偏振模；（２）螺旋光纤不能传输ＴＥ模和ＴＭ模。这两个理论结果和已知的实验结果很好地一致。     

紧凑型菱形缝隙V波段过模圆波导选模耦合器

设计了一种用于测量V波段过模高功率毫米波源在线功率的选模耦合器。利用小孔耦合理论和微元法对菱形耦合缝隙进行了理论分析，采用两组相同的菱形耦合缝隙实现选模功能，缩短了耦合器长度，增加了工作带宽。采用数值模拟的方法对耦合器结构进行优化设计，模拟结果表明:在60 GHz频点处，TM01模耦合度约为50 dB，TM02模耦合度仅为75 dB，对TM02模的抑制度为25 dB；在500 MHz带宽内对TM02模的抑制度大于15 dB，1 GHz带宽内的抑制度大于10 dB，可满足工作于TM01模的V波段高功率毫米波测试需求。同时针对工作于高次模TM0n（n=2,3,4,）的器件设计了可抑制TM01模的耦合器，为高次模工作的高功率毫米波器件的在线功率测量和模式诊断提供了技术方案。     

论双模压缩算符的自然表象——纠缠态表象

利用简洁的幺正变换得到双模压缩算符在纠缠态中表示,使用同样的方法可得到双模压缩算符在坐标和动量本征态中的表示。     

The visibility analysis of correlated imaging based on the coherent mode representation

The visibility of ghost-interference patterns is investigated firstly based on the coherent-mode representation theory. We find that the intensity correlation function can be changed from the usually two-dimensional integral representation to a new one-dimensional summation representation. During the process of analyzing the effects from the light source's properties and the transmission area of the object imaged on the imaging visibility, it is shown that by compared with the results from the integral representation, the coherent mode representation is quite useful to understand more clearly the whole process of correlated imaging.     

新经典MHD效应与内扭曲模本征方程

本文从一简化的新经典ＭＨＤ方程组出发，利用气球模表示及多尺度近似等方法，在ｑ＝１磁面附近的过渡层内导出了包含新经典ＭＨＤ效应的内扭曲模本征方程。与从前相关工作的比较表明，新经典ＭＨＤ效应对通常采用的磁流体或电阻磁流体内扭曲模本征方程，均产生十分重要的修正。     

New Approach for Solving Master Equations in Quantum Optics and Quantum Statistics by Virtue of Thermo-Entangled State Representation

By introducing a fictitious mode to be a counterpart mode of the system mode under review we introduce the entangled state representation <η |, which can arrange master equations of density operators ρ(t) in quantum statisticsas state-vector evolution equations due to the elegant properties of <η |. In this way many master equations (respectively describing damping oscillator, laser, phase sensitive, and phase diffusion processes with different initial density operators) can be concisely solved. Specially, for a damping process characteristic of thedecay constant κ we find that the matrix element of ρ (t) at time t in <η| representation is proportional to that of the initial ρ₀ in the decayed entangled state <ηe^-κt| representation, accompanying with a Gaussian damping factor. Thus we have a new insight about the nature of the dissipative process. We also set up the so-called thermo-entangled state representation of density operators, ρ=∫(d²η /π)< η | ρ> D(η), which is different from all the previous known epresentations.     

Analysis of High Power Millimeter Wave Waveguide Mode Converters with Input Mode Mixture

Based on the coupled mode theory, this paper presents the study on the influence of input mode mixture in circular oversized waveguide mode converters. Three kinds of commonly used waveguide mode converters, including the waveguide mode converters with varying wall radius or small axis perturbations, and the waveguide mode converters with bent structures, are taken as the examples. The results show that the spurious input modes do not simply superimpose onto the output modes, and in some cases they may deteriorate the conversion efficiency for the main output mode. Methods for transforming such spurious input mode mixture simultaneously into the main output mode are also presented in this paper.     

用量子蒙特卡罗方法研究二维超流-莫特绝缘体相变点附近的希格斯粒子

与伽利略不变性的超流体不同, 具有洛伦兹不变性的超流体中除了声子模之外, 还存在希格斯振幅模(Higgs amplitude mode). 在二维情况下, 由于存在十分剧烈的衰变成声子模的过程, 希格斯模是否仍然是一个能产生尖锐线性响应的激发子成为了一个问题. 近年来的进展最终对这一持续数十年的争论做出了肯定的回答, 证实了希格斯的可观测性. 在这里, 我们回顾一系列的数值方面的工作; 它们以二维超流体(superfluid)到莫特绝缘体(Mott insulator) 量子相变点(SF-MI QCP) 附近的具有洛伦兹不变性的超流体为对象, 成功探测到了希格斯模的线性响应信号. 特别是, 我们介绍了一种如何使用平衡态系统的蒙特卡罗算法计算强关联系统的延迟响应函数(retarded response function)的方法. 该方法主要包含两个核心步骤: 即通过路径积分表示下的蠕虫算法这一高效的蒙特卡罗算法计算平衡态系统的虚时间关联函数, 然后利用数值解析延拓方法从虚时间关联函数中获得实时间(实频率)的响应函数. 将该数值方法应用于二维SF-MI QCP附近的玻色-哈伯德模型(Bose-Hubbard Model), 结果表明尽管在超流相中, 希格斯模衰变过程非常剧烈, 但是在动能算符相对应的延迟响应函数的虚部中, 仍然可以观测到希格斯模所对应的尖锐的共振峰. 进一步的研究表明, 在莫特绝缘相, 甚至常流体相中, 也可能存在类似的共振峰信号. 由于可以在光晶格中超冷原子系统等凝聚态中观测到SF-MI QCP, 因此希格斯共振峰有望通过实验进行直接探测. 此外我们指出, 同样的希格斯共振峰还存在于所有和SF-MI QCP具有相同普适类((2+1)维相对论性U(1)临界性)的量子临界系统中.     

Time-dependent local-to-normal mode transition in triatomic molecules

Time-evolution of the vibrational states of two interacting harmonic oscillators in the local mode scheme is presented. A local-to-normal mode transition (LNT) is identified and studied from temporal perspective through time-dependent frequencies of the oscillators. The LNT is established as a polyad-breaking phenomenon from the local standpoint for the stretching degrees of freedom in a triatomic molecule. This study is carried out in the algebraic representation of bosonic operators. The dynamics of the states are determined via the solutions of the corresponding nonlinear Ermakov equation and a local time-dependent polyad is obtained as a tool to identify the LNT. Applications of this formalism to H₂O, CO₂, O₃ and NO₂ molecules in the adiabatic, sudden and linear regime are considered.     

A driven damped harmonic oscillator in the ket-vector representation of the density operator

By virtue of the entangled-state basis and the ket-vector representation of the density operator, we solve the master equation of a driven damped harmonic oscillator. In this representation, the density operators are mapped to vectors of a two-mode Fock space whose first mode is the system mode and the second mode is a fictitious one. We derive the Glauber–Sudarshan P function of the quantum state.     

V波段圆波导TE_(01)模式激励器

V波段圆波导TE01模式激励器由矩形TE10模式到矩形TE20模式变换器和矩形TE20模式到圆波导TE01模式变换器组成。采用H面(磁面)转弯激励的方式实现矩形TE10模式到矩形TE20模式的变换;根据圆波导TE01模式的场分布特性,引入过模波导实现了矩形TE20到圆波导TE01的变换。计算结果表明设计的激励器转换效率在95%以上;模式纯度在98%以上的相对带宽可达4.2 GHz;其中在43.4 GHz处的最大转换效率为99.08%,纯度为99.20%。