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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
研究了由泵浦光和探测光同时驱动的石墨烯光力系统中的非线性光学现象,如光学双稳态和四波混频现象.通过控制泵浦光功率强度和失谐能有效操控光学双稳态.对石墨烯光力系统中的四波混频研究发现四波混频谱中尖峰的位置正对应石墨烯振子频率的数值,因此给出一种测量石墨烯振子频率的非线性光学方法.此外,基于对石墨烯光力系统中四波混频的研究进一步理论提出一种非线性光学质量传感方案.通过探测四波混频谱中由于纳米颗粒质量引起的机械共振频移可直接测出沉积在石墨烯振子面上的纳米颗粒的质量.该非线性光学质量传感方案将对探测噪声免疫,并且将在高精度及高分辨率质量传感器件方面有着潜在应用.  相似文献   

2.
林建潇  吴九汇  刘爱群  陈喆  雷浩 《物理学报》2015,64(15):154209-154209
通过一道光改变另一道光的传输路线是光子集成网络中重要而长远的目标, 然而, 由于硅材料的光学非线性较弱, 在硅材料上实现开关的全光控制难以实现. 因此本文提出了一种由光梯度力驱动的纳米硅基光开关, 实现了硅基光开关的全光控制. 该光开关由一个部分悬空的微环谐振器和一个交叉波导结构构成, 当通入一道控制光时, 悬空的微环谐振器在光梯度力的作用下发生弯曲, 微环谐振器的谐振波长随之发生变化, 从而实现光信号的传输路线发生改变. 该光开关利用纳米光子制造技术在标准绝缘体上硅晶圆上制造, 实验数据得出其最小消光比为10.67 dB, 最大串扰为 -11.01 dB, 开关时间分别为180 ns和170 ns. 该光开关具有尺寸小, 响应速度快, 低损耗和可拓展等优点, 在片上集成光路、高速信号处理以及下一代光纤通信网络中具有潜在应用.  相似文献   

3.
杨志安  卞雅媛 《计算物理》2017,34(3):374-378
研究柴油机轴系扭振系统强非线性问题.根据拉格朗日方程建立柴油机轴系扭振系统的动力学模型,通过参数变换,应用Modified Lindstedt-Poincaré方法得到柴油机轴系扭振系统强非线性主共振的幅频响应方程,分析系统不同参数对主共振幅频响应的影响.结果表明,系统的幅频响应曲线存在跳跃,随着简谐力矩的减小和阻尼的增大,系统的非线性跳跃减弱,系统的振幅减小,系统主共振的区域也随之减小;随着调谐参数的变化,系统的主共振力幅响应曲线存在两种拓扑结构.MLP方法得出的近似解析解与龙格库塔法得出的数值解吻合.  相似文献   

4.
损耗对串联双微环谐振器滤波特性的影响   总被引:3,自引:2,他引:1  
刘鑫  孔梅  王雪萍 《光子学报》2011,40(2):247-250
对存在光损耗的串联双微环谐振器的滤波特性进行了研究.在理想耦合条件下,当环间耦合系数确定时,分析了光损耗的大小对主谐振峰的透过率、带宽、形状因子,以及伪模峰值透射率的影响,揭示了光损耗对滤波特性影响的规律.分析结果表明:主谐振峰和伪模的透射率随损耗的增大而下降,环与直波导间的耦合系数随损耗的增大而变小,而带宽和形状因子...  相似文献   

5.
林敏  黄咏梅 《物理学报》2007,56(11):6173-6177
分析了非线性双稳系统在高、低两种不同频率信号作用下的动力学特性,给出了高频信号参数与双稳系统输出信号的信噪比和功率谱放大率关系的解析表达式,提出了基于振动共振的随机共振控制方法.理论分析和数值仿真结果表明,通过调节高频信号的幅值或频率大小,能有效地控制双稳系统输出信号的信噪比和功率谱放大率.  相似文献   

6.
谢勇  刘若男 《物理学报》2017,66(12):120501-120501
研究在周期信号和高斯白噪声共同作用下过阻尼搓板势系统的随机共振.由于用直接模拟法研究随机系统所用时间较多,考虑用半解析的方法对系统的随机共振现象进行研究.在弱周期信号极限下,结合线性响应理论和扰动展开法提出一种计算系统线性响应的矩方法.在此基础上,利用Floquet理论和非扰动展开法将矩方法扩展到系统非线性响应的计算.通过直接数值模拟结果和矩方法所得结果的比较展示了矩方法的有效性并采用均方差作为量化指标给出其适用的参数范围.研究结果表明,以系统的功率谱放大因子作为量化指标,发现在适当的参数条件下,系统的共振曲线有一个单峰出现,说明过阻尼搓板势系统存在随机共振现象.而且在一定范围内调节偏置参数时,共振曲线的峰值随偏置参数的增大而增大;在调节驱动幅值时,随机共振效应随驱动幅值的增大而增强.  相似文献   

7.
刘鑫  孔梅  王雪萍 《光子学报》2014,40(2):247-250
对存在光损耗的串联双微环谐振器的滤波特性进行了研究.在理想耦合条件下,当环间耦合系数确定时,分析了光损耗的大小对主谐振峰的透过率、带宽、形状因子,以及伪模峰值透射率的影响,揭示了光损耗对滤波特性影响的规律.分析结果表明:主谐振峰和伪模的透射率随损耗的增大而下降,环与直波导间的耦合系数随损耗的增大而变小,而带宽和形状因子无明显变化|有损耗时环与直波导间的耦合系数不能过大也不能过小.  相似文献   

8.
在可见光到近红外频段,利用时域有限差分数值模拟计算方法,研究了一种多圆环形金属-介质-金属等离子体波导结构的电磁传输特性.结果表明,由于谐振作用,不同波长电磁波能量被分别束缚于圆环中,之后被耦合到各出口端进行传输,从而实现了电磁波的多路分频传输功能.圆环的共振波长与圆环半径之间存在近似线性关系,且随着圆环内填充介质折射率的增大呈现明显的红移现象;各出口端共振波长对应电磁能量的传输率随着介质波导与圆环间耦合厚度的增大而急剧降低.利用电磁波共振理论阐述了电磁能量的谐振束缚现象,与数值模拟结果吻合.研究结果可应用于未来光子集成器件中.  相似文献   

9.
研究了高灵敏度悬臂梁与光纤端面构筑的低精细度FP型光腔中光驱动的悬臂梁振动的双稳效应。通过改变输入到光腔内的激光功率,检测与之相应的悬臂梁的形变。在实验中发现悬臂梁的形变随激光功率的改变呈现非线性变化的关系,在激光功率增大到一定闽值时可以诱导产生光力双稳效应。通过改变光腔初始腔长成功实现了对产生光力双稳效应阈值的调节。  相似文献   

10.
微环谐振器是集成光学中的关键器件,它的实际滤波特性会受到输入光功率的影响,但长期以来,微环谐振器的稳态模型仅包含线性光学作用。考虑微环谐振器反馈波导中的光学非线性引入的损耗和相移,以及微环耦合器中光学非线性引入的耦合比改变等因素,推导了考虑自相位调制、双光子吸收和热光效应的微环谐振器的非线性模型。重点讨论了双光子吸收和光学非线性引入的耦合器耦合比改变对微环谐振器陷波深度的影响,仿真结果表明,在热光效应和自相位调制产生谐振谱线频移的同时,功率相关的耦合器耦合比的改变对微环谐振器陷波深度的影响较大。  相似文献   

11.
We propose that the driven cold atomic system whose trap potential is periodically perturbed via parametric modulation of the magnetic field-gradien is a novel system to investigate the complex dynamics in nonlinear dynamical systems. We calculate the atomic trajectories and basins of attraction by varying the modulation amplitude and the modulation frequency. The calculation results show parametric resonance similar to those in Kim et. al.'s work [Opt. Commun. 236 (2004) 349] on cold atoms under parametric modulation of trap laser intensities in the case of small modulation amplitude or low modulation frequency. As the modulation amplitude or the modulation frequency is increased, the nonlinear effects are enhanced so that the dynamics of the system shows a wide variety of nonlinear behaviors, such as period doubling and chaos. We experimentally demonstrate the parametric resonance when the magnetic field gradient is parametrically modulated, which evidences the realization of the proposed system. We expect that this system is useful for understanding the stochastic phenomena occurring between complex basins of attraction, such as fluctuation induced transitions across the complex basin boundaries.  相似文献   

12.
法诺共振是物理体系中普遍存在的一种非对称共振现象,它最早起源于量子物理,其微观图像是原子谱线中窄的分离态与宽的连续态之间的相干干涉.本文利用经典力学体系中两个弹簧振子的耦合,使其中一个弹簧振子受到周期性外力的驱动,成功类比了量子力学中的法诺共振现象.通过分析每个弹簧振子的动力学方程,严格求解它们的振动公式,从而得到每个...  相似文献   

13.
交流发光二极管热特性的模拟分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
由于交流发光二极管(AC-LED)在实际应用中无需交流/直流整流变压器,它的发展越来越被关注。随着器件功率的增大,芯片结温升高,对器件的光通量、光功率及寿命等产生负面影响,所以精确掌握AC-LED的温升规律就成为芯片设计的关键。运用FloEFD有限元软件进行模拟仿真1 W白光AC-LED分别在直流和交变功率驱动下的瞬态热特性,结果表明在加载交变信号情况下,器件结温会以直流信号的结温为中心周期振荡,振荡的频率与输入功率频率相同,但有明显的相位移动。同时,AC-LED在不同的输入功率和频率下的结温变化显示稳态时的平均结温和结温振荡幅度都随功率的增大而线性上升,但随着频率的增大而降低。  相似文献   

14.
以典型的双稳态系统——屈曲梁结构为例,基于等效模型,结合解析、数值和实验手段,研究了双稳态结构中的1/2次谐波共振特性、演化过程、参数调节规律及其对隔振特性的影响.研究发现,当非线性刚度系数或激励幅值增加到一定程度时,系统会在一定带宽下产生显著的1/2次谐波共振;随着激励幅值增加,阻尼系统的1/2次谐波遵循“产生-增强-衰退-消失”的过程,该过程对峰值频率和峰值传递率有重要影响;适当提高非线性强度能有效改善双稳态结构隔振特性.针对双稳态屈曲梁结构开展的实验验证了1/2次谐波特性和隔振特性变化规律.  相似文献   

15.
The purpose of this paper is to investigate experimental and numerical dynamic responses of a preloaded vibro-impacting Hertzian contact under sinusoidal excitation. Dynamic response under random excitation is analyzed in the second part of this paper. A test rig is built corresponding to a double sphere-plane contact preloaded by the weight of a moving cylinder. Typical response curves are obtained for several input levels. Time traces and spectral contents are explored. Both amplitude and phase of harmonics of the dynamic response are investigated.Linearized resonance frequency and damping ratio are identified from the almost linear behaviour under very small input amplitude. Increasing the external input amplitude, the softening behaviour induced by Hertzian non-linear stiffness is clearly demonstrated. The resonance peak is confined to a narrow frequency range. Jump discontinuities are identified for both amplitude and phase responses. The forced response spectrum exhibits several harmonics because of a non-linear Hertzian restoring force. Numerical simulations show a very good agreement with experimental results.For higher input amplitudes, the system exhibits vibro-impacts. Loss of contact non-linearity clearly dominates the dynamic behaviour of the vibro-impacting contact and leads to a wide frequency range softening resonance. The spectral content of the response is dominated by both the first and the second harmonics. Evolution of the experimental downward jump frequency vs. input amplitude allows the identification of the non-linear damping law during intermittent contact. Simulations of the vibro-impacting Hertzian contact are performed using a shooting method and show a very good agreement with experimental results.  相似文献   

16.
A mathematical model is constructed of a nonautonomous dynamic system containing a nonlinear capacitance and possessing a four-dimensional phase space. A numerical investigation is performed of branching processes and phenomena accompanying variations in the frequency and amplitude of an external force. The existence of complex dynamic processes that are a combination of a nonlinear force resonance and a parametric resonance is demonstrated. It is found that both a strange chaotic and a strange nonchaotic attractor exist in the phase space. It is shown that, in the case of a single-frequency external force, the latter attractor exhibits the property of roughness. The results of numerical calculations are confirmed by the results of laboratory experiments.  相似文献   

17.
The paper proposes an amplitude reduction method for parametric resonance with a new type of dynamic vibration absorber utilizing quadratic nonlinear coupling. A main system with asymmetric nonlinear restoring force and harmonic excitation causes parametric resonance in the system. In contrast with autoparametric vibration absorber, the natural frequency of the vibration absorber is tuned to be in the neighborhood of twice that of the main system. For such a vibration absorber, we investigate the effect on the amplitude reduction for a parametrically excited main system. Analytical results using the method of multiple scales show that the amplitude of parametric resonance is reduced by the effect of the vibration absorber. The experimental results by a simple apparatus indicate that the parametric resonance is stabilized by the effects of both vibration absorber and Coulomb friction of the main system. Moreover, numerical results considering the Coulomb friction of the main system show that the amplitude of parametric resonance becomes close to zero by the proposed vibration absorber.  相似文献   

18.
柯昌剑  刘德明  王鼎  高飞 《光子学报》2008,37(8):1544-1548
对半导体光放大器(SOA)用于1 310 nm残留边带幅度调制(AM-VSB)视频光信号放大时的非线性失真特性进行了实验研究.分析了非线性失真机理.给出了当输入光信号波长位于SOA增益谱下降沿且输入光信号功率较大时,SOA所引入的非线性失真主要由其增益随输入光信号功率变化而波动所造成的结论和对应表达式.提出了减小非线性失真的方法.设计了适合于AM-VSB视频光信号放大的SOA并用于有线电视(CATV)系统实验.研究结果表明,在300 mA的工作电流下,SOA在载频647.25 MHz处引入的组合二阶互调失真(CSO)在-42 dB~-38 dB之间,并随输入光信号功率的增加而变大.  相似文献   

19.
王成会  程建春 《物理学报》2013,62(11):114301-114301
将弹性管壁视为膜弹性结构, 探索在外部声场作用下弹性微管内液柱-气泡-管壁构成耦合振动系统的非线性特征. 利用逐级近似法对系统非线性共振频率、基频和三倍频振动幅值响应、 分频激励共振机理等进行了理论分析. 基频和三倍频振动的幅-频响应数值结果表明: 气泡的轴向共振和管壁共振不能同时出现; 两垂直方向的振动均表现出幅值响应多值性, 进而可能引起系统的不稳定声响应; 三倍频振动在低频区的声响应强于高频区. 关键词: 弹性微管 受迫振动 非线性振动 气泡声响应  相似文献   

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