2.5维模拟中时域有限差分近-远场变换方法

 为进行从高功率微波源到天线辐射整个系统的2.5维模拟,在近场模拟的基础上对2.5维模拟中时域有限差分(FDTD)的近-远场变换方法进行了研究。先将2.5维近场模拟区的输出边界绕对称轴旋转一周,得到封闭的3维圆柱面;然后根据等效原理由该封闭面上的FDTD近场求得等效电磁流;再根据自由空间中电流及磁流的时域辐射场公式计算出电磁流的远区辐射场。给出了2.5维模拟中TM01模式及TE01模式激励下圆锥喇叭远区辐射算例,所得计算结果与3维全电磁模拟软件CST的计算结果符合较好。     

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定食用植物油中挥发性有机物

提出了顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定食用植物油中35种挥发性有机物(VOC′s)含量的方法。为使固相微萃取达到更高的效率,选用75μm碳分子筛-聚二甲基硅氧烷纤维作为微萃取的涂层,萃取温度及时间为90℃和30 min。用DB-5MS毛细管色谱柱分离,电子轰击离子源全扫描监测模式检测。35种VOC′s在一定的质量浓度范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)在0.03~6.84μg·L-1之间。在3个添加水平上做回收试验,加标回收率在91.0%~108.3%之间,相对标准偏差(n=5)小于10%。     

High efficiency,small size,and large bandwidth vertical interlayer waveguide coupler

Since the advent of three-dimensional photonic integrated circuits,the realization of efficient and compact optical interconnection between layers has become an important development direction.A vertical interlayer coupler between two silicon layers is presented in this paper.The coupling principle of the directional coupler is analyzed,and the traditional method of using a pair of vertically overlapping inverse taper structures is improved.For the coupling of two rectangular waveguide layers,a pair of nonlinear tapers with offset along the transmission direction is demonstrated.For the coupling of two ridge waveguide layers,a nonlinear taper in each layer is used to achieve high coupling efficiency.The simulation results show that the coupling efficiency of the two structures can reach more than 90%in a wavelength range from 1500 nm to 1650 nm.Moreover,the crosstalk is reduced to less than-50 d B by using multimode waveguides at intersections.The vertical interlayer coupler with a nonlinear taper is expected to realize the miniaturization and dense integration of photonic integrated chips.     

基于粒子模拟和并行遗传算法的高功率微波源优化设计

提出了基于粒子模拟和并行遗传算法的高功率微波源优化设计方法, 以全电磁粒子模拟软件UNIPIC模拟的高功率微波器件输出功率作为适应度函数, 采用浮点数编码的遗传算法对高功率微波源器件进行优化. 采用该算法, 对相对论返波管的布拉格反射器位置以及高度进行了浮点数编码,然后在巨型机上进行参数的全局优化, 获得了该返波管布拉格反射器的全局最优参数. 关键词： 并行遗传算法 相对论返波管 粒子模拟 高功率微波源     

基于COMSOL Multiphysics对Cu2S量子点的表面等离激元共振模拟研究

Cu₂S量子点作为一种新型半导体纳米材料以其特有的化学及光学性质而越来越被人们所关注. 本文通过应用COMSOL Multiphysics4.2a这一基于有限元法的模拟软件, 运用其中的电磁波模块, 结合Maxwell电磁波理论对影响Cu₂S量子点产生表 面等离激元共振的条件做出了模拟分析, 运用Kretschmann棱镜耦合系统建立了理论模型, 通过改变量子点的粒径、有机溶剂的折射率、入射光的波长以及对量子点进行包裹等方式, 模拟出在不同条件下Cu₂S量子点产生表面等离激元共振信号的情况, 为Cu₂S量子点在表面等离激元共振传感中的实际应用提供了理论依据和参考. 关键词： COMSOL Multiphysics 2S量子点')" href="#">Cu₂S量子点 表面等离激元共振 有限元法     

太赫兹波段表面等离子光子学研究进展

表面等离子光子学是研究金属、 半导体纳米结构材料独特的光学特性, 是目前光子学中最有吸引力、 发展最快的领域之一. 伴随着微/纳制造技术与计算机模拟技术的进步, 表面等离子光子学在可见光、 红外、 太赫兹以及微波频域得到了广泛研究, 在高灵敏生化传感、 亚波长光波导、 近场光学显微、 纳米光刻等领域有潜在的应用价值. 特别是人工超材料的发展, 为自然界长期缺乏响应太赫兹波的材料和器件奠定了基础, 从而也促进了太赫兹波段表面等离子光子学的研究. 本文从太赫兹表面等离子波的激发、 传导、 最新应用及未来发展趋势等几个方面进行了回顾和讨论, 将最新研究成果展示给读者.     

开放型办公室掩蔽语音环境下工作效率的客观评价方法

本文研究了开放型办公室中平稳噪声掩蔽语音环境下噪声可懂度的客观评价指标与工作效率之间的关系。文章通过对三种客观评价指标:Speech Transmission Index(STI),Perceptually Evaluation of Speech Quality(PESQ)和modified Normalized Covariance Method(mNCM)与专门设计的主观实验结果相对比,得到了该条件下客观评价指标与主观烦扰度和工作效率之间的关系。结果显示,客观评价指标与主观实验结果均具有较高的相关性,说明利用客观评价指标来预测、评估工作效率具有可行性。实验结果还初步揭示了噪声的语言可懂度和工作效率之间的变化规律:在噪声的语言可懂度的中间区域,工作效率变化显著;但噪声的语言可懂度高于一定值以后,工作效率趋于稳定。     

基于纳观域碳纳米管的太赫兹波天线研究

基于碳纳米管独特的结构特点建立了以其为基础的Pocklington积分方程,并设计了一种全新的碳纳米管太赫兹(THz)波天线.数值仿真和理论计算结果表明,碳纳米管能够产生高频THz电磁辐射,半波长为60μm、半径为2.712nm的单壁碳纳米管偶极天线在-10dB反射系数以下可以实现2.5THz与7.6THz的双频带工作,带宽分别为8.4%与2.7%,由其构成的纳米管天线阵可以获得10.3dB的高增益特性.所得结果有助于在纳观域开展高频THz波辐射源及天线的研究与设计. 关键词： 太赫兹波 碳纳米管 天线 辐射源     

欧拉《无穷分析引论》的历史地位

瑞士大数学家欧拉 (L啨ｏｎａｒｄＥｕｌｅｒ,170 7～ 1783 )被称为“分析的化身” ,一生创作了空前丰富的数学著作 ,是迄今为止成果最多的数学家。《无穷分析引论》(Introductioinanalysininfinitorum ,1748)是他的代表作 ,展示了欧拉作为大数学家从事分析基础知识写作的“风采”。1.分析时代的产物《无穷分析引论》写作于 18世纪中叶。随着资产阶级革命成功和科学技术的进步 ,力学、天文学、物理学和技术成果都不断涌现 ,高等教育迅猛发展 ,科学社团相继诞生 ,知识传播呈多元化。这些都直接或间接地推动了数学的前进。18世纪数学的主要工…     

Improved Performance of a Wavelength-Tunable Arrayed Waveguide Grating in Silicon on Insulator

The improved performance of a wavelength-tunable arrayed waveguide grating (AWG) is demonstrated, including the crosstalk, insertion loss and the wavelength tuning efficiency. A reduced impact of the fabrication process on the AWG is achieved by the design of bi-level tapers. The wavelength tuning of the AWG is achieved according to the thermo-optic effect of silicon, and uniform heating of the silicon waveguide layer is achieved by optimizing the heater design. The fabricated AWG shows a minimum crosstalk of 16 dB, a maximum insertion loss of 3.91 dB and a wavelength tuning efficiency of 8.92 nm/W, exhibiting a ～8 dB improvement of crosstalk, ～2.1 dB improvement of insertion loss and ～5 nm/W improvement of wavelength tuning efficiency, compared to our previous reported results.