利用电荷-电压李萨如图形法测量介质阻挡放电参量

采用电荷-电压李萨如图形法，设计了大气压介质阻挡放电参量测量实验装置.利用Matlab GUI编写了计算软件，可实现实验数据的快速处理.利用该装置测量了电源频率为4.5～9.0 kHz时介质等效电容、气隙等效电容和放电功率等参量，测量结果表明：电源频率为5.75 kHz时，介质等效电容最高；电源频率为5.5 kHz时，气隙等效电容最低；电源频率为5.0 kHz时，放电功率最高.     

光折变介质中空间光孤子自弯曲现象研究

光折变非线性介质在外加直流电压时会引起介质内部电荷移动,而移动后的电荷又会导致空间电荷的扩散效应,从而产生非局域非线性现象。从理论上研究了具有流动和扩散非局域非线性的光折变晶体中所支持的空间光学孤子的传播行为。应用等效粒子近似方法分析了这类介质中(1 1)维空间光学孤子动力学行为,得出孤子运动"加速度"显式解。孤子的有效"加速度"决定于孤子参量和光折变非局域参量。所得的解析结果可在一定参量范围内直接用来计算孤子的传播轨迹。对孤子在光折变非局域非线性作用下的传播动力学行为做了仿真模拟,数值模拟结果与理论分析结论符合得很好。     

基于零折射磁性特异电磁介质的波前调控

本文基于二维磁性柱周期阵列设计了具有等效零折射率的磁性特异电磁介质. 通过多重散射理论计算体系的光子能带和等效介质理论提取体系的等效电磁参量可以确定该磁性特异电磁介质可以实现等效介电常数和等效磁导率同时为零. 利用该双零磁性特异电磁介质可以实现电磁波在无相位延迟下的传输, 从而可以调控电磁波的空间相位变化. 进而, 通过设计具有不同电磁波输出界面的构型实现了高斯光束的波前由平面转变成柱面, 还可以实现高斯光束的聚焦和高斯光束的分束. 也可以根据需要设计具有更为一般的输出界面, 实现更为多样的电磁波波前的调控. 而且, 磁性材料的电磁特性可以通过温度和外加磁场进行调制, 因此该双零磁性特异电磁介质的工作频率可以灵活控制, 这更便于电磁波器件的设计和应用.     

基于等效介质原理的宽角超材料吸波体的理论分析

目前,很少有文章就如何实现宽角度吸波材料进行详细的理论分析和设计指导,设计宽角度吸波材料仍然是一件很困难的事情.本文基于等效介质理论对带有反射地板的单层介质超材料吸波体进行较为详细的理论分析.从基础电磁理论出发,推导TE波(横电波,电场方向与入射面垂直的平面电磁波)和TM波(横磁波,磁场方向与入射面垂直的平面电磁波)照射下吸波体的反射系数,分析实现宽角度吸波效果所需的等效电磁参数,为宽角度超材料吸波体的设计提供了理论基础.此外,论文还理论分析了实现宽带宽角吸波等效电磁参数所要满足的条件,并做了计算检验.结果表明,当介质等效电磁参数按照特殊曲线随频率发生变化时,理论上能实现宽带宽角的吸波效果.     

对全入射角负折射二维光子晶体结构和电磁参量的研究

利用二维光子晶体的等频线分析原理和平面波展开方法,得到了使二维光子晶体产生全入射角负折射(All-Angle Negative Refraction,AANR)现象时,入射电磁波的频率取值范围.同时,分析了AANR频率范围随着结构参量(晶格类型、介质棒半径与晶格周期的比值)和电磁参量(介质柱介电常量、本底介电常量、入射电磁波偏振方向)变化的行为.结果表明:固定组成光子晶体的一种介质的介电常量,另一介质的介电常量只有达到一定阈值,才有可能使光子晶体出现AANR现象.在给定两种介质介电常量的条件下,存在使AANR频率范围最大化的结构参量和电磁参量.     

零折射率手征包层光纤中导模的奇异特性

对零折射率手征介质(介电常量和磁导率同时等于零的手征介质)作为包层的光纤中模式的奇异特性进行了理论研究.给出了导模的电磁场分布公式,推导出导模色散方程和功率的数学表达式,通过数值计算,给出了不同手征参量情形下的色散曲线,讨论了手征参量对归一化功率的影响,发现了导模的一些奇异特性,如存在表面波模、基模单模区,出现传播常量...     

含色散介质的一维光子晶体微腔的光学特性和模式调节

采用时域有限差分(FDTD)法计算了含色散介质一维光子晶体微腔的透射谱,研究了缺陷模的频移特性。通过与无色散光子晶体微腔透射谱相比较,发现了介质色散导致的缺陷模频移现象,并详细地分析了中心频率、色散强度和衰减系数等色散介质参量和缺陷模频移的依赖关系。模拟结果显示,缺陷模的频移决定于中心频率、色散强度和衰减系数等色散介质参量的大小,通过合理的调节这些参量,可以有效地调节缺陷模的频率。     

(Al)GaAs/AlGaAs周期光波导中的等幅基模

本文应用周期介质光波导的模场分布函数和特征方程分析了(Al)GaAs/AlGaAs周期光波导中结构参量及介质折射率对模场分布形状的影响,研究了波导中形成等幅基模的条件,讨论了相应参量的优化选择。     

磁光盘原始误码特性测试中的等效性问题分析

在磁光盘原始误码特性测试过程中通常采用记“1”测漏码,或记“0”测冒码的方法测试盘片的误码性能。本文侧重分析了介质膜缺陷导致盘片产生误码的原因,建立了读出畸变信号与介质膜缺陷参量(如大小、位置、缺陷因子等)的数学模型。分析表明,在盘面记“1”和记“0”两种情况下,同一介质膜缺陷产生的信号畸变幅值相等,从而从理论上证明了记“1”测漏码与记“0”测冒码具有一定等效性。     

两相邻有限长圆柱的复合电磁散射研究

基于等效定理和互易性原理研究了两相邻有限长介质圆柱的复合电磁散射问题,推导出该复合散射场的二阶散射场计算公式.将公式所得结果与矩量法结果进行了比较,并分析了两柱距离、圆柱长度和极化状态等参量对复合散射场的影响. 关键词： 等效定理 互易性原理 电磁散射 有限长圆柱     

基于新型SCRLHTL结构的超宽带滤波器设计

提出了利用去除并联电感实现简化左右手（SCRLH）复合传输线（TL）结构的方法，及利用该方法实现超宽带滤波器的设计。设计了一个中心频率为7．05GHz、相对带宽约为70％、带内群延时小于0．4ns的超宽带滤波器。分别应用HFSS和Designer软件对该器件进行了微波全波仿真及电路仿真。用不同方法仿真获得的结果吻合良好。由此证明了用去除并联电感的新型SCRLHTL结构实现滤波器的正确性与有效性。     

One-dimensional numerical analysis of transistor lasers

We demonstrate one-dimensional numerical analysis of transistor lasers (TLs). The high frequency performances of TLs and laser diodes (LDs) are compared. The charging time definitions of the TL and LD are given. The TL has a larger bandwidth and a shorter rise time than the LD due to the shorter charging time in the former. We find that the bandwidth decreases and the eye diagram of 40?Gb/s is degraded with increasing base region width of the TL. Finally, compared with the TL, the bandwidth reduction of LDs at high injection currents is due to a narrower small-signal response for the virtual states carrier density to the modulation current ratio.     

Evaluated thermoluminescence trapping parameters–What do they really mean?

The main two trapping parameters in thermoluminescence (TL), the activation energy and the frequency factor, are often calculated and used for the evaluation of the stability of the TL signal at a given temperature. In several cases, “anomalous” values of these parameters, either very high or very low have been reported in the literature. In practically all of these cases, the values reported have been recognized to be effective values which resulted from some special circumstances related to the specific materials in hand. Obviously, these effective values are not associated directly with the real rate of thermal release of carriers from traps at the ambient temperature, prior to heating, and therefore, they do not indicate the real decay time of the TL signal or, in other words, the stability of the signal which may be used in TL dosimetry or dating of archaeological or geological samples. In the present paper, we discuss briefly some of these cases and add, in more detail, a rather elementary situation of very low effective activation energy and frequency factor. A model with two trapping states and one kind of recombination center is used and the simulation includes the numerical solution of the relevant sets of coupled differential equations in the three stages of the measurement, namely, excitation, relaxation and heating for a given set of the trapping parameters. The parameters are chosen in such a way that two overlapping TL peaks occur, which look together like a single first-order peak, but with anomalously low evaluated effective activation energy and frequency factor. Implications regarding the possible results in glow curve deconvolution are discussed.     

一种基于分形结构的复合左右手传输线及其在小型化功分器中应用

首先提出了一种基于互补开口单环谐振器对(CSSRRP)的新型谐振式复合左右手传输线(CRLH TL)和其等效电路模型. 采用Bloch理论对等效电路进行了深入研究, 推导了CRLH TL工作于平衡态的计算公式. 通过等效电磁参数提取, 证明了该结构的负折射率与后向波传输特性. 其次在CSSRRP中引入Koch分形结构, 设计了工作于WiMAX波段的电小平衡零相移传输线. 最后基于设计的零相移传输线制作了一分四串联功分器. 对其进行测试, 测试结果与仿真结果完全符合, 从而验证了设计方法的正确性. 与传统统蜿蜒线状一分四功分器相比, 本文提出的功分器带宽有效展宽56%且尺寸缩减了42%. 基于分形CSSRRP的左手传输线必将在小型化无线通信系统中得到广泛应用.     

Experimental demonstration of an invisible cloak with irregular shape by using tensor transmission line metamaterials

We present the design and the experimental demonstration of an invisible cloak with irregular shape by using tensor transmission line(TL)metamaterials.The fabricated cloak consists of tensor TL unit cells exhibiting anisotropic effective material parameters,while the background medium consists of isotropic TL unit cells.The simulated and the measured field patterns around the cloak show a fairly good agreement,both demonstrate that the fabricated cloak can shield the cloaked interior area from electromagnetic fields without perturbing the external fields.The scattering of the cloaked perfect electric conductor(PEC)is minimized.Furthermore,the nonresonant property of the TL structure results in a relatively broad bandwidth of the realized cloak,which is clearly observed in our experiment.     

DESIGN OF A NOVEL 2-D UNIPLANAR CRLH-TL STRUCTURE

A novel uniplanar 2-D composite right/left-handed transmission line (CRLH-TL) structure is proposed based on a general transmission line theory and the way to increase the relative operating bandwidth in the left-handed (LH) region and lower the LH operating frequency is illustrated. In addition, a new method to extract parameters and calculate the Bloch impedance of the structure is presented. Numerical results of the dispersion as well as the extracted parameters are given, which are calculated based on full-wave simulation. The present 2-D uniplanar CRLH-TL structure is applicable to 2-D left-handed materials in lower and wider LH frequency range. Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 60371010) (No. 60471037) (No. 63531020)     

Achromatic terahertz quarter-wave retarder in reflection mode

A compact achromatic quarter-wave retarder (QWR) operating in reflection mode is designed for using in terahertz region. It is a composite device utilizing form birefringence and Fabry–Pérot (FP) interference. Under illumination of plane waves with incidence angle of 45°, from 1.8 THz to 2.8 THz, the QWR achieved only ±2° variation around 90° phase retardation, enlarging the working bandwidth of ordinary QWR greatly. An analytical model combining transmission-line (TL) theory with effective medium theory (EMT) is presented and results agree well with the time-consuming numerical calculation. The 38 μm thick construction is simple and easy for fabrication by the existing lithographic technique and a promising application in terahertz or other frequency region is believed.     

用于X波段模块化相对论速调管放大器在线测量的紧凑型定向耦合器设计

为实现模块化相对论速调管放大器功率、频率和相位的在线测量,对紧凑型高定向性高带宽的定向耦合器进行了仿真和实验研究。利用小孔耦合理论和相位叠加原理进行理论分析,设计了一种双孔紧凑型定向耦合器,在此基础上采用主、副波导正交连接,耦合孔沿轴向和角向二维分布的方法,进一步缩短了耦合器的长度。通过电磁仿真对耦合器各参数进行优化,模拟结果表明：当中心频率为10 GHz时,普通双孔定向耦合器对TM01模式的耦合度为-60.68 dB,在250 MHz的带宽内定向性大于20 dB,此时耦合区长度为3.49 cm。改进型定向耦合器对TM01模式的耦合度为-58.1 dB,在300 MHz的带宽内定向性大于20 dB,此时耦合区长度仅为1.8 cm（约0.6λ）。耦合器的冷腔实验测量结果与仿真结果符合较好。     

阻抗匹配条件下磁控管的注入锁频

单只磁控管输出功率不能满足大规模工业应用, 需要对多只磁控管进行相干功率合成. 为解决普通磁控管相干功率合成所需的相位一致性, 需要对普通磁控管引入注入锁频技术, 以保障工作频率和相位差的稳定性. 本文在阻抗匹配的条件下, 结合磁控管稳定振荡的条件, 从等效电路的角度出发对磁控管注入锁频原理进行分析, 给出了在小注入比和大注入比情况下磁控管的注入锁频理论, 大注入比情况比小注入比情况给出了更大的锁频带宽. 采用MATLAB对理论方程进行解析求解, 同时通过三维粒子仿真软件对锁频理论进行了对比验证, 得出了在不同注入比下磁控管的锁频带宽和相位差微分方程, 给出了在不同初始相位下的相位差变化曲线, 得到了A6磁控管在自由振荡和注入锁频工作下三维模拟仿真的输出功率、频率和波形. 模拟结果表明, 在两种情形预测的锁频带宽内, 磁控管均能被锁定并稳定工作, 在大注入比下大注入比情况比小注入比情况更为准确. 关键词： 磁控管 注入锁频 注入比 相位差     

MGTI型不等带宽interleaver的输出光谱特性分析

用两面镜级联的GT腔代替Michelson干涉仪的两面全反射镜,通过MGTI中的GT腔镜面反射率、腔长、干涉仪臂长差等结构参量的选择,得出了宽口和窄口输出谱3 dB处带宽比分别为1.69、1.83、2.13和2.14的四组不等带宽、隔离度高、通带平坦且周期不等的输出光谱,并系统分析了这些结构参量对输出光谱特性的影响.模拟结果表明：可用此类MGTI结构设计出不同带宽比的不等带宽interleaver;输出光谱的平坦特性由GT腔镜面反射率决定,镜面反射率主要影响输出谱的通带带宽与隔离度,且对两者的影响程度不同;选择适当的GT腔腔长和臂长差可得到不同的光谱周期.