平行光束反射光强调制型光纤位移传感器研究

讨论并建立了一种基于平行光束发射光强调制的光纤位移传感器，该传感器的入射和接收光纤的端部都用渐变折射率光纤（GRIN）制成的透镜耦合，入射光纤的渐变折射率光纤透镜发出的平行光束以一定入射角照射到试件表面，接收渐变折射率光纤透镜放置在入射光的镜面反射方向，详细分析了试件表面为镜面反射和朗伯反射时传感器的输出特性，由仿真计算可知，通过调整测头的结构参量，该传感器可获得较强的输出信号，适用于对测量范围和工作点有灵活要求的场合。     

基于超导直线加速器的XFEL初步方案

基于超导直线加速器的X射线自由电子激光(XFEL)是自由电子激光领域未来发展的一个重要方向。介绍了国际上Euro-XFEL及LCLS-II等超导XFEL装置的设计建造现状。在此基础上提出基于一台7GeV超导直线加速器的超导XFEL初步方案,给出主要设计参数,并讨论实现100~1000GW量级峰值输出功率的技术路线,包括提高峰值流强、采用波荡器磁场渐变技术等。     

多层线型分割法分析渐变型平板介质波导

提出了一种求解渐变折射率平板光波导的传播常数和场强分布的数值计算方法，计算了几类典型的渐变折射率波导的传播常数数值，并与其它方法进行了比较，结果表明，该方法计算的精度极高，速度较快，有实用价值。     

多层“台阶”近似方法中层数与计算误差的关系

多层"台阶"近似方法是将平板波导中折射率随厚度变化的曲线近似地用N层台阶形的折线来代替,使每一个小区域内折射率成为常数,由此得到电磁场分布和传播常数.本文从理论上给出了层数N与计算精度之间的关系.推导出在分割成N层和2N层两种近似下的计算值精度的改进.本文结果适用于任何渐变折射率平板光波导.     

采用渐变与突变机制的反向人工蜂群算法

为克服人工蜂群算法容易陷入局部最优且后期收敛速度较慢的缺点,提出一种基于渐变与突变机制的反向人工蜂群算法并用于特征选择.采用反向学习策略,为每个初始解产生对应的反向解,并从所有解中选择最优的解构成初始种群,加快了收敛速度.引入渐变与突变机制,将个体按适应度大小分为渐变个体和突变个体,对它们采用不同的邻域搜索方法,避免了陷入局部最优.对比实验表明,新算法比其他特征选择算法能够得到更好的特征子集且具有更快的收敛速度.     

界面效应对弱受限球形量子点异质结内电子能级的影响

采用球壳结构和渐变有限深谐振子势阱模型,分析了界面效应对弱受限半导体量子点异质结的束缚态电子基态能级的扰动情况.计算表明,对于处于弱受限的量子点,异质结厚度在30 nm内界面效应明显.当异质结壳层厚度进而增大的时候界面效应的影响将逐渐减弱,受扰动的基态能级间隔逐渐减小,到最后各基态能简并为某一固定值.     

具有超低反射率的折射率渐变封装结构

采用电感耦合等离子体增强化学气相沉积(ICP-PECVD)技术,在室温下制备了具有折射率渐变特性的SiO_2材料,并对制备工艺与SiO_2材料光学特性之间的关联性进行研究。结合椭圆偏振光谱仪拟合得到的结果,对基于折射率渐变SiO_2材料膜系封装的钙钛矿电池表面的抗反射特性进行模拟后发现,其抗反射特性优异,在550 nm处反射率可低至0.5%。本研究为兼顾光学特性的低温钙钛矿电池封装提供了一种可参考的技术方案。     

分形图形融合算法研究

基于IFS理论讨论了分形图形的融合，给出了一种分形动画模拟算法．谈算法通过二维分形图形不动点生成的多边形之匹配，建立了相应地分形压缩映射的匹配关系，通过插值实现了分形图像的渐变过程．     

密度渐变多层碳气凝胶靶型的制备

 以间苯二酚-甲醛为原料,结合自制活动式微模具成型工艺制备不同厚度和密度的碳气凝胶薄片,采用密度为10 mg·cm^-3的SiO₂溶胶为“粘合剂”,获得单元薄片厚度在100～580 μm,密度在50～400 mg·cm^-3范围内变化的5层密度渐变碳气凝胶靶型。重点研究了该特殊靶型内部C/SiO₂气凝胶层间界面情况。采用场发射扫描电镜（FESEM）,X射线相衬成像仪等对靶型整体结构及碳气凝胶单元薄片表面和内部微观结构进行了表征。结果表明：胶粘层SiO₂气凝胶厚度约为15 μm,厚度一致,远小于碳气凝胶层厚度且与碳气凝胶薄片的胶粘程度较好,界面平整,靶结构均匀。     

基于渐变折射率透镜的低损耗1×N微结构光纤耦合方法

提出了一种新型的、基于单个径向渐变折射率(GRIN)透镜的1×N光纤耦合方法,并基于水平入射以及垂直斜面入射光线的传播方程建立了用于求解点光源发出的光束在GRIN透镜斜面入射后的成像点的计算方法。通过将透镜前端面加工成多斜面棱镜,将输入光分为多束,光束聚焦位置可以通过系统参数来调整;被分割开的光束经会聚、优化像差后,实现1×N低损耗耦合,并进行了仿真研究;通过优化斜面倾角、物距等关键参数实现了光纤低损耗耦合。该设计方案结构简单,易于装配,为各类光子晶体光纤、多芯光纤、光纤组束和光纤合光提供了实用的耦合方法。