有限光束穿过薄介质板的类Goos-Hnchen位移

研究了有限光束穿过薄介质板时透射光束存在类Goos-Hanchen位移、角偏转、束腰宽度的修正以及焦点的纵向移动4种非几何光学效应;给出了位移反向时入射角及介质板的厚度所需满足的必要条件;报道了利用微波技术首次在实验上观测到穿过薄介质板时波束的反向GHL位移.这些奇异的光学现象将在光学器件和集成光学中具有潜在的应用.     

电介质膜增强的Goos-Hnchen位移的微波测量

如果在折射率较高的电介质基底上镀一层折射率较低的电介质薄膜(介质膜的另一侧为折射率更低的介质,如空气),并且恰当选择基底内光束的入射角,使得光束在基底-介质膜界面上折射到薄膜内、在薄膜-空气界面上全反射,那么反射光束的Goos-Ha¨nchen(GH)位移在一定条件下会得到共振增强。采用微波技术直接地测量了这种Goos-Ha¨nchen位移随电介质膜厚度的变化,测量结果与理论预言吻合得较好。     

有限光束穿过薄介质板的类Goos-H(a)nchen位移

研究了有限光束穿过薄介质板时透射光束存在类Goos-H(a)nchen位移、角偏转、束腰宽度的修正以及焦点的纵向移动4种非几何光学效应;给出了位移反向时入射角及介质板的厚度所需满足的必要条件;报道了利用微波技术首次在实验上观测到穿过薄介质板时波束的反向GHL位移.这些奇异的光学现象将在光学器件和集成光学中具有潜在的应用.     

电介质膜增强的Goos-H(a)nchen位移的微波测量

如果在折射率较高的电介质基底上镀一层折射率较低的电介质薄膜(介质膜的另一侧为折射率更低的介质,如空气),并且恰当选择基底内光束的入射角,使得光束在基底-介质膜界面上折射到薄膜内、在薄膜-空气界面上全反射,那么反射光束的Goos-H(a)nchen(GH)位移在一定条件下会得到共振增强.采用微波技术直接地测量了这种Goos-H(a)nchen位移随电介质膜厚度的变化,测量结果与理论预言吻合得较好.     

基于液晶光阀和光束分析仪的Goos-H(a)nchen位移的简单测量

Goos-H(a)nchen(GH)位移只有波长数量级,在实验测量上比较困难.提出了一种基于液晶光阀(LCLV)和光束分析仪(LBP)直接测量GH位移的新方法.研究了LCLV对光偏振态调制的特性,结果发现,当外接电压发生变化时,光的偏振态也随之变化.利用LCLV对光偏振态的调制和LBP记录光斑的重心位置的变化,直接测量出TE和TM两种偏振态入射时棱镜单界面反射光束的GH位移差.这个探测方法简单,不需要复杂的外部处理电路,且实验结果与理论结果很吻合,此方法也可以进一步直接测量二维位移.     

含各向异性特异材料三明治结构的Goos-Hnchen位移研究

采用稳态相位法研究了正折射率材料/各向异性特异材料/金属三明治结构反射波的Goos-Hnchen(GH)位移.分别给出了在第一界面处发生全反射和部分反射情况下GH位移的解析表达式,并分析了含有4种不同类型特异材料三明治结构反射波产生GH位移的条件及GH位移的正负情况.通过数值计算系统研究了各向异性特异材料的光轴与界面的夹角α、入射角φ以及特异材料厚度d对GH位移的影响,计算结果与理论分析有很好的吻合.通过对特异材料结构中GH位移的研究,将有利于特异材料在微波或光学系统中的应用.     

非均匀介质中的场与波：理论及其在电测井中的应用

本文综述了非均匀介质中场与波理论近年来的研究进展及其应用成果，着重介绍了非均匀介质中的电磁场正演分析和反演计算中的各种高效数值方法，以及它们在电法测井数值模拟和成象研究中的成功应用。     

非均匀介质的光学常数

提出了一种计算非均匀介质光学常数的新方法,该方法仔细地考虑了光在非均匀介质中的吸收和散射.研究了非均匀介质层的厚度、介质中颗粒粒径、衬底反射性能等对介质光学常数的影响.这种研究将有利于同有关的测量实验结合和比较.     

薄膜增强的Goos-H(a)nchen位移

在单界面的全反射和双棱镜结构的受抑全内反射中,Goos-Hanchen(GH)位移量只能达到波长的量级,在实验中很难对其进行探测.在镀有薄膜的玻璃棱镜界面上,当入射角小于但接近于棱镜与薄膜(其折射率小于棱镜的折射率)界面的临界角时,全反射光束的GH位移共振增强现象.分析表明,在入射角给定的情况下,共振峰的峰值随着薄膜厚度的增加而增加,峰值位移量可以达到光波长的100～1000倍,且位移量可通过改变入射角和薄膜厚度来调节.最后给出了为使反射光束的轮廓不变,薄膜的厚度应满足的条件.     

一维非均匀介质填充矩形波导的LES模特性

本文对任意一维非均匀介质填充的矩形波导中的LSE模进行了讨论,给出了一组计算LSE模截止波长的数值计算公式,并以介电常数为线性变化与抛物变化为例进行了计算,给出了一些曲线。     

一维非均匀介质中的瞬态辐射反问题

针对短脉冲激光入射一维非均匀参与性介质问题,计算了非均匀体的大小、位置以及吸收和散射系数对边界出射信号的影响。依据各参量敏感系数的变化,确定了信号采样的时间范围。利用共轭梯度法对非均匀体进行多参数同时反演。数值模拟结果表明,对同一非均匀介质,不同的入射位置会得到不同的敏感系数,且各参数敏感系数明显变化的时间段不尽相同,但多数变化信息包含在两倍脉冲穿越时间内。在反问题计算中,推荐选用两倍脉冲穿越时间内的信号作为采样数据。共轭梯度法能较为准确地实现介质多参数同时反演。随着测量数据误差的增加,反演结果与真值之间的偏差增大。敏感系数值较小的参量,其反演计算结果误差较大。     

基于Matlab的非均匀介质静电特性分析

针对传统的静电场分析主要局限于同种介质,在介绍有限差分法求电位分布原理的基础上,导出了非均匀介质有限差分法的计算公式,并运用Matlab编程分析了所设定的非均匀介质区域静电特性。仿真结果与静电场理论符合较好,有助于加深对电介质静电特性的理解。     

非均匀介质薄筒的电磁逆散射

本文采用傅里叶级数展开的方法,处理截面为窄圆环的二维损耗介质体的电磁逆散射问题,根据介质体的散射场解析地表达出它的电参数。模拟计算得到满意的结果。     

改善非均匀介质重建中解稳定性的方法

本文提出了改善轴对称二维非均匀介质重建中解稳定性的方法，第一，通过迭代算法本身改善解的稳定性；第二，提出一种混合玻恩迭代方法，它既提高解的收敛性也改善解的稳定性；第三，通过改变正则化方法中正则化参数来改善解的稳定性。我们也研究了最小二乘法中解的稳定性和收敛性。给出几个数值例子用来显示这些方法的优越性。     

轴对称二维非均匀介质的快速反演方法

首先采用变分原理和非线性积分方程推导出反演方程，然后利用玻恩迭代法对轴对称二维非均匀介质分布进行了反演。通过计算实例表明，该方法的收敛速度比玻恩迭代法快得多，在迭代前期与变形玻恩迭代法相当，而在迭代后期比变形玻恩迭代法的收敛速度更快；同时，每次迭代所需时间虽然多于玻恩迭代法，但明显少于变形玻恩迭代法。该方法同时具备了玻恩和变形玻恩迭代法两者的优点。     

非均匀介质中对称耦合三线的传输矩阵

采用新的方法推导出非均匀介质中对称耦合三线的传输矩阵 ( T参数 )解析表达式 ,给出了以正规模式参量描述的 T参数表达式。所得 T参数表达式形式简明 ,物理概念明晰。将无损状态下的 T参数通过矩阵分块运算推导 S参数 ,与文献结果进行了验证。验证结果表明所得 T参数解析表达式的正确性和本文方法的有效性。非均匀介质中对称耦合三线的 T参数解析表达式的导出为其在微波集成电路及三维 (多层 )微波集成电路中的应用提供了有力的理论工具。     

低频电磁场重建二维非均匀介质的有效方法

将玻恩迭代和变形玻恩迭代两种方法用于低频二维非均匀介质电导率的重建。利用上述两种方法求解非线性积分方程。用正则化方法对解加上约束克服重建问题中解的非唯一性和不稳定性。数值计算表明，两种迭代方法都可用于二维非均匀介质电导率的重建。同玻恩迭代法相比，变形玻恩迭代法显示出更快的收敛性，而同变形玻恩迭供法相比，玻恩迭代法的抗噪声能力更强。     

非均匀介质多柱体散射的计算

本文运用迭代MEI过程对非均匀介质柱的多柱体散射进行了计算。该迭代过程充分运用了不变性特点，使MEI方程在各次迭代中反复使用，不仅减少了计算量也大大减少了所需的内存空间．对于不规则网格剖分下有限差分方程的建立，则采用了一种广义的测试系数的方法。文中将均匀介质多柱体散射作为非均匀情况之特例，与已有结果作了对比，获得良好的一致性。对非均匀介质柱的计算，也提供了算例。