Method of measuring one-dimensional photonic crystal period-structure-film thickness based on Bloch surface wave enhanced Goos-Hänchen shift

This paper puts forward a novel method of measuring the thin period-structure-film thickness based on the Bloch surface wave (BSW) enhanced Goos-Hänchen (GH) shift in one-dimensional photonic crystal (1DPC). The BSW phenomenon appearing in 1DPC enhances the GH shift generated in the attenuated total internal reflection structure. The GH shift is closely related to the thickness of the film which is composed of layer-structure of 1DPC. The GH shifts under multiple different incident light conditions will be obtained by varying the wavelength and angle of the measured light, and the thickness distribution of the entire structure of 1DPC is calculated by the particle swarm optimization (PSO) algorithm. The relationship between the structure of a 1DPC film composed of TiO₂ and SiO₂ layers and the GH shift, is investigated. Under the specific photonic crystal structure and incident conditions, a giant GH shift, 5.1×10³ times the wavelength of incidence, can be obtained theoretically. Simulation and calculation results show that the thickness of termination layer and periodic structure bilayer of 1DPC film with 0.1-nm resolution can be obtained by measuring the GH shifts. The exact structure of a 1DPC film is innovatively measured by the BSW-enhanced GH shift.     

基于图像块能量梯度的多聚焦图像融合

针对多聚焦图像,提出一种基于图像分块的融合方法。将源图像分为大小相同数量相等的子块,采用能量梯度算子作为对焦评价函数,计算各个图像子块能量梯度匹配度,设置匹配度阈值分离出源图像中的清晰区域。源图像中的清晰区域直接作为融合图像相应的区域,其它区域的处理中,构造与相应子块能量梯度大小相关的图像序列,以及像素点到各个子块中心距离相关的融合函数,然后用融合函数对图像序列融合。实验结果表明该方法有效性和合理性。     

基于坐标映射的类周期电磁金属阵列布局设计的灵敏度分析方法

特定性能的类周期电磁金属阵列已成功应用于多种类型的电磁器件中,以实现其电磁辐射或散射性能的提升设计。类周期电磁金属阵列可描述为由多个相似形状的电磁金属单元按照特定的布局形式组合形成。布局形式由阵列的布局参数确定,通常包括每个单元的尺寸、转角以及位置参数。布局参数往往规模较大且相互独立,需要经过设计优化以满足阵列的性能要求。利用灵敏度信息可以加速设计优化,但基于差分法的灵敏度分析的计算量往往较大,特别是对于类周期电磁金属阵列的布局设计问题。提出一种基于坐标映射的类周期电磁金属阵列布局设计的灵敏度分析方法,其核心思想是,通过构建基于坐标映射的电流场基函数模型,由虚拟的单元映射出参数化的类周期电磁金属阵列布局形式,将阵列域的电磁性能变换为在虚拟的单元域内进行求解,以实现类周期电磁金属阵列的快速参数化建模及阵列布局设计的灵敏度分析。典型数值算例验证了该方法的有效性。结果表明,提出的方法能够准确得到类周期电磁金属阵列布局设计的灵敏度信息,且与传统的差分法相比求解效率有大幅提升。     

空间非相干多分量光束构成的非相干耦合屏蔽孤子对

两束本身具有空间非相干性的非相干多分量光束可以在光折变介质中形成非相干耦合 屏蔽孤子对，利用相干密度法得到了亮 亮、暗 暗型耦合孤子对的解，并研究了构成 非相干孤子对分量光束的相干组分的传播特性. 关键词： 空间非相干多分量光束 耦合孤子对 相干密度 相干组分     

非相干空间孤子的自陷行为

用相干密度法研究了一维非相干光束在饱和对数型光折变介质中的自陷行为,发现在传输过程中孤子的形态可具有稳态和周期性振荡的特点,具体取决于入射光束的初始宽度、相干特性和材料的非线性响应;研究了构成非相干光束的相干组份的传播行为,发现各相干组份的强度和光束宽度沿纵向发生周期性变化,峰值位置沿横向发生周期性变化.另外,利用横向相干宽度研究了非相干光束在各种传输状态下相干特性的变化,从而进一步解释了非相干光束在不同传播状态下的演化特性.     

非相干多分量空间双稳态孤子

非相干多分量光束在高阶非线性介质中可以形成双稳态孤子.利用相干密度法首次得到了非相干多分量双稳态孤子的解析表达式.介质的高阶非线性决定了双稳态孤子的存在范围和峰值强度.得到了光束的截止波长，最小宽度和介质的非线性条件，并研究了非相干多分量光束中相干分量的传输演化.利用稳定性条件，严格证明了非相干多分量双稳态孤子在介质中可以保持稳定传播. 关键词： 非相干多分量光束 空间孤子 双稳态     

反铁磁材料中的空间磁孤子和非线性磁波的传播

给出了反铁磁材料(anti-ferromagnet)对圆偏报电磁波响应的非线性磁化率显式,由此导出了磁波满足的非线性波动方程。从理论上揭示了在反铁磁材料中传播的非线性线偏振磁波波束在其稳态和非稳态情况下都以空间孤子的形式存在,其空间宽度与自身的频率有关,当与频率有关的非线性磁化率为负值时,平面磁波才具有传播稳定性。     

铁磁薄膜中非线性静磁表面波的传播

本文用微扰理论导出了横向磁化条件下铁磁薄膜中非线性静磁表面波满足的运动方程和它的解析解。获得非线性色散关系,揭示了传播功率致使静磁表面波频带压缩。研究了群色散和非线性频移随频率和薄膜厚度的变化规律。证明了横向磁化时非线性MSSW不能以静磁孤子的形式存在。 关键词：     

非对称型Kerr类介质膜漏波导中的非线性导波

本文研究了特定边界条件下非对称型Kerr类介质膜漏波导中TE₀光波的传播特性。计算结果表明,介质膜厚存在一临界值。临界值之上没有导波存在,临界值之下能同时存在强场TE₀模和弱场TE₀模,它们具有不同的传播波数。这两个模的膜内传播功率、场强峰值位置随膜厚和光场频率的变化各不相同,色散关系也有极大差别。在对称极限之下,弱场TE₀模的色散为零。 关键词：     

水煤浆添加剂与煤之间的相互作用规律研究 Ⅰ. 复合煤颗粒间的相互作用对水煤浆流变性的影响

使用12种不同分散剂对14种不同变质程度的煤进行了成浆性实验，分析了182个水煤浆(CWS)样品的流变性。结果表明，低变质程度和高灰煤浆多呈屈服假塑性，煤的性质起主导作用；变质程度高且灰分较低煤浆的流变性，主要依赖于分散剂的结构与性质；分子结构单元立体空间效应大，疏水基团与亲水基团呈立体间隔分布的分散剂，易形成屈服假塑性CWS；分子线度长，亲水基团与疏水基团呈线性间隔分布的分散剂，易形成胀塑性CWS。复合煤粒间的相互作用方式是决定CWS流变特性的关键。