大学物理实验中心特色化建设的探索与实践

介绍了电子科技大学物理实验中心近年来在特色化建设方面进行的探索与实践,包括课程体系的改革、教材建设、新实验建设和仪器开发、创新实践与科技成果转化实验室的建设、大学物理与大学物理实验课程的融合。     

高触发信号和功率合成的高峰值功率皮秒脉冲源

对于目标的攻击、干扰和探测,超宽带时域脉冲源的幅值直接影响其攻击、干扰和探测的强度和效果。基于雪崩晶体管的Marx电路被广泛应用在产生此类信号源上,传统的Marx电路可以一定程度上提高输出电压的幅值,但由于雪崩晶体管功率容量较低等原因,雪崩晶体管的Marx电路输出电压幅度会随级数增加而达到饱和。针对此类问题,为了产生更高幅值的脉冲信号,综合采用提高触发信号和使用宽带功率合成器的手段。最终利用26级Marx电路作为触发信号,4路40级Marx电路进行功率合成的方法,实现了输出电压幅值为8.7 kV、上升沿约为180 ps的技术指标,并通过机理分析了高触发信号对雪崩晶体管Marx电路的影响,通过实验得到了印证。     

GaAs光导开关飞秒激光点触发实验及分析

针对光导开关阵列和光纤分束耦合的实际应用环境，提出一种新的实验方案，用于测试当触发光源相对于开关光敏面为点光源时入射位置对输出脉冲的影响.实验证明,不同的入射位置对开关输出脉冲有很大的影响.在入射光从负极向正极扫描过程中输出脉冲逐渐增强，在正极附近输出达到峰值，但在电极边缘处有所减弱.分析表明,这一现象和开关体内电场的分布有密切联系.     

GaAs与InP半导体光导开关特性实验研究

利用Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)及其掺杂材料制作的光导开关具有很好的时间响应及高功率输出特性.比较了这两种材料制作的不同电极间隙类型的光导开关的开关时间响应速度、导通光能与饱和触发激光能量、线性与非线性工作模式及触发稳定性等特性.结果表明,利用InP和GaAs两种材料制作的光导开关都具有达到皮秒级的超快时间响应,其对时间最佳响应与偏置电场有关.两种开关的多次触发时间抖动在几个皮秒范围,输出电压峰峰值抖动优于10%.GaAs开关的非线性工作电场阈值比InP开关低,更容易实现非线性输出.     

微带型光导开关的电压转换效率

采用微带测试电路对光导开关电压转换效率进行了测试。依据传输线理论,考虑微带传输电路的端点反射,计算给出了光导开关导通电阻不为0的情况下,微带测试电路电压转换效率的解析结果。计算表明:对窄脉宽的线性电脉冲输出,电压转换效率将小于50%;对lock-on模式下的宽脉冲输出,电压转换效率可以超过50%,在理想情况下达到100%;在临界状态下,形成双峰电脉冲输出。结果表明,存在端点反射且光导开关产生电脉冲脉宽达到一定值时,微带线可以起到倍压传输线的作用。     

在课程总学时日益缩减的背景下,大学物理实验课程的应对措施

介绍了在大学物理实验课程总学时日益压缩的背景下,电子科技大学物理实验中心近几年来在大学物理实验课程教学过程中开展的积极探索,包括大学物理实验教学现状、面临的挑战和具体的应对措施。     

Characteristics of phase transitions via intervention in random networks

We present a percolation process in which the classical Erdo¨s–Re′nyi(ER) random evolutionary network is intervened by the product rule(PR) from some moment t0. The parameter t0is continuously tunable over the real interval [0, 1].This model becomes the random network under the Achlioptas process at t0= 0 and the ER network at t0= 1. For the percolation process at t0≤ 1, we introduce a relatively slow-growing point, after which the largest cluster begins growing faster than that in the ER model. A weakly discontinuous transition is generated in the percolation process at t0≤ 0.5.We take the relatively slow-growing point as the lower pseudotransition point and the maximum gap point of the order parameter as the upper pseudotransition point. The critical point can be approximately predicted by each fitting function of the two points about t0. This contributes to understanding the rapid mergence of the large clusters at the critical point.The numerical simulations indicate that the lower pseudotransition point and the upper pseudotransition point are equal in the thermodynamic limit. When t0> 0.5, the percolation processes generate a continuous transition. The scaling analyses of several quantities are presented, including the relatively slow-growing point, the duration of the relatively slow-growing process, as well as the relatively maximum strength between the percolation percolation at t0< 1 and the ER network about different t0. The presented mechanism can be viewed as a two-stage percolation process that has many potential applications in the growth processes of real networks.