简易电子天平的制作

在人教版教材《选修3—2》第六章第二节中介绍了一些常见传感器,其中就有电子秤．但是这里提到的主要原理是压力使得应变片发生形变,从而引起一个电压差,由于应变片的形变量与压力是一个比较复杂的对应关系,学生只能定性地分析其传感原理．笔者一直在思考能不能制作一个传感器,能够定量地研究其传感原理,从而凸显知识的应用性．于是想到了传统的电磁力平衡原理的电子天平,它用到的大多数原理都属于中学物理的内容．     

一维随机激光器中准态模的饱和特性研究

针对随机激光器的半经典理论是应用电磁场时域有限差分法数值求解半经典随机激光模型方程组，基于半经典理论数值研究了一维随机激光器中准态模式的饱和特性，获得了不同准态模的空间分布和频谱分布图。计算结果分析显示：准态模式的某些特征参数如局域程度将会影响系统的饱和特性。利用这一结果，可以通过单频抽运方法选择具有低阈值、高饱和强度的准态模式作为整个激光系统的稳态输出模式。     

伪Zernike矩在低信噪比红外目标检测中的应用

由于探测器本身固有的特性以及军事上的极限使用要求,红外图像普遍存在目标-背景间对比度较差、目标边缘模糊和噪声较大等特点,采用常规模板匹配、Hu矩方法难以取得理想的检测效果。针对低信噪比红外目标图像,分析了伪Zernike矩的基本原理、不变性和计算方法,提出了低信噪比红外目标检测的伪Zernike矩方法,并比较了模板匹配、Hu矩、伪Zernike矩方法的目标检测效果。理论分析和实验验证了该方法的有效性。     

非线性热传导方程的分组隐式解法及数值结果

对于激光物理研究中提出的一个非线性热传导问题,利用Saul'yev非对称格式构造了适合并行计算的分组隐式解法.数值试验表明,新算法与通常的隐式算法计算精度相当,迭代次数相同.     

基于爬坡算法的片上低栅瓣二维光学相控阵

通过两级定向耦合器结构实现了光学相控阵天线阵列的二维排布,并设计了特殊C形弯曲波导进行热调作为阵元的相位控制器.提出一种针对阵元数量不高的稀布片上光学相控阵远场高阶干涉栅瓣的压缩方法.将均匀的阵元间距通过爬坡算法优化成非均匀间距,以破坏栅瓣产生所需的干涉相长条件,实现对栅瓣的压缩作用.在1 310nm波长,通过时域有限差分法对基于微型光栅耦合器天线的稀布阵列进行计算分析,结果表明优化的阵元间距能实现-6~-7dB的栅瓣抑制比.     

PPLT倍频宽线宽掺镱双包层光纤放大激光

分别通过理论和实验研究了周期性极化的钽酸锂（PPLT）倍频宽线宽准连续掺镱双包层光纤放大激光.PPLT样品长为40 mm,极化周期为7.67 μm.基频光的中心波长为1064 nm,线宽约为6 nm.从基频光的光谱特性出发,利用超晶格倍频理论,解释了实验中获得的倍频温度与二次谐波功率之间的关系.在基频光的功率为2.2 W时,获得的宽线宽光纤激光倍频效率为1.8%.     

厚胶光刻非线性畸变的校正

利用厚胶光刻技术制作大深度微结构元件是一种有效的途径,但厚胶光刻过程中的非线性畸变对光刻面形质量的严重影响限制了该技术的应用,基于此,提出了一种对掩模透射率函数进行校正的方法。分析空间像形成及其在光刻胶内传递、曝光、显影等过程中非线性因素的影响,利用模拟退火算法对掩模透射率函数进行校正,以提高光刻面形质量,并以凹面柱透镜为例,给出了校正前后的显影轮廓模拟结果,其校正后浮雕面形的体积偏差仅为2.63%。该方法在有效改善面形质量的同时,并没有引起掩模的设计、制作难度及费用增加,这对于设计、制作高质量的微结构元件有重要意义。     

用函数记录仪描绘LRC电路暂态过程

引言现有的普通物理实验教材中,对RC、RL和LRC电路暂态过程的描绘,多采取用方波发生器代替直流电源,用示波器观察或用照相法摄取暂态曲线,RC电路的暂态过程,也可以用电压表和秒表逐点测量来描绘曲线。这些方法或只能观察,定量分析不便,或虽能定量分析,但实验过程复杂,效果都不理想。本文介绍用函数记录仪直接描绘RC、RL和LRC电路的暂态过程曲线,实验方法简便,而且利用图象进行定量分析和计算都很方便。     

Polarization-maintained coupled optoelectronic oscillator incorporating an unpumped erbium-doped fiber

A polarization-maintained coupled optoelectronic oscillator(COEO) with its performance significantly improved by a short-length unpumped erbium-doped fiber(EDF) is reported and experimentally investigated.A 10 GHz optical pulse train with a supermode suppression ratio of 61.8 d B and a 10 GHz radio frequency signal with a sidemode suppression ratio of 94 d B and a phase noise of-121.9 d Bc∕Hz at 10 k Hz offset are simultaneously generated. Thanks to saturable absorption of the 1 m unpumped EDF, which introduces relatively large cavity loss to the undesired modes and noise, the supermode suppression ratio and the phase noise are improved by 9.4 and 7.9 d B, respectively.     

基于硅基光学相控阵的大范围二维光束扫描（英文）

基于硅基光学相控阵,提出一种结合了相位控制和不同周期光栅发射器的点阵扫描法,以实现大范围的二维光束扫描.对光束扫描装置进行仿真计算,结果表明,仅使用单波长的光源即可实现120°×100°的扫描范围和超过16×400个可分辨点.此光束扫描装置在应用时,同一时刻仅需要一部分有源器件工作,降低了相调所需的电能耗.所提方法为实现大范围、低成本和低功耗的二维光束扫描装置提供了一种可能的解决方案,尤其适用于低成本的固态激光雷达.