基于动态干涉仪的液面基准建立研究北大核心CSCD

随着精密制造行业对光学元件面形要求的提高,干涉仪系统误差的标定越来越重要。其中,采用液面基准法作为干涉仪系统误差标定的方案具有高精度,低成本的优点。在不考虑外界因素的影响下,理论上液体平晶曲率与地球半径相同,可认作绝对平面进行系统误差标定。但由于液体对环境较为敏感,不易控制,因此如何建立一个高精度的液面基准是整个过程中最为关键的一个环节,其直接影响了系统精度。由于液体的流动性特点使得以往的时间移相方法不再适用,因此采用了点源异位立式斐索干涉仪进行液面的动态测量,对液体、液盘的各项性质进行综合分析。最终完成了高精度的液面基准建立,可用于干涉仪的系统误差标定。     

双金属层状板中软界面层对裂纹扩展的影响

采用带软界面层的双金属层状板，分析了裂纹垂直于界面扩展过程中的力学行为。带单边裂纹的钢／铝层板的弯曲疲劳实验表明，裂尖接近软铝界面层时裂纹扩展速率da／dN变化很大；裂纹扩展到达界面层时发生偏折。利用有限元软件分析了裂纹尖端前沿应力和应变的变化规律，计算结果表明：软铝界面层出现较大塑性应变，增加了裂纹扩展阻力，并使裂纹扩展力△K减小，导致了da／dN降低．而软界面层中的T应力增高，造成裂纹偏折现象。     

迈克耳孙干涉条纹自动计数仪的设计与应用

介绍了迈克孙干涉条纹自动计数仪的设计与应用，该装置与迈克耳孙干涉仪配合使用，实验的测试结果与教学效果得到了显著改善。     

基于四节点RSSI的三维空间定位算法

针对提高室内三维空间的定位精度和速度的问题,从减少节点数量、建立特定坐标系的角度提出了一种基于四节点和特定坐标系的三维空间定位算法。该算法引入位置相对固定的四个节点,提高解算速度;充分考虑有效反射区对衰减指数影响,根据伯鲁斯特角将天线辐射场区分为叠加加强区和叠加减弱区,建立三维坐标系进行定位,结合信号强度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)衰减模型,在叠加减弱区定位,把三维空间问题转化到二维空间,降低定位算法的复杂度。文中分别阐述方法的原理与验证,结果表明,四节点定位算法的解算速度比降低复杂度(Complexity-Reduced Trilateration Approach , COLA)定位算法有较大提高,该算法平均定位误差小于2米。     

运动合成与分解实验的改进

普通高中课程标准实验教科书物理必修2第4页关于质点在平面内的运动的演示实验,利用了一根玻璃管、红蜡、水来演示蜡块的运动,笔者发现此实验效果不佳,原因有二:一是画蜡块运动轨迹不能"定格";二是蜡块的合速度与分速度不能定量的测出.     

近红外波段硅基金属光子晶体平板的亚波长成像特性

利用时域有限差分方法,理论上研究了由正方形金属嵌入背景材料硅中组成的二维正方晶格和三角晶格光子晶体的亚波长成像特性。采用Drude模型描述金属银的色散特性,在近红外波段该模型可以很好地描述金属的实际介电常数。通过结构参数的设计,在上述两种结构中实现了波长在1550nm附近的亚波长成像,并且发现金属对入射光的吸收使得成像位置处的光强稍有降低,但是对于光子晶体亚波长成像的质量并无影响。相对于通常的硅基空气孔型光子晶体亚波长成像器件,该种硅基金属型全固态光子晶体结构更加稳定,因而可以更好地在复杂全光集成回路中加以实际应用。     

二维八重准晶有机光子晶体平板的光学传播特性

采用时域有限差分法研究了二维八重准晶有机光子晶体的光传输特性,重点分析了光束在聚苯乙烯空气柱平板结构和聚苯乙烯介质柱结构中的透射特性与光局域特性。研究结果表明,即使在低折射率对比度的情况下,两种完整八重准晶平板结构中均出现了可见光波段的光子带隙和本征模,且光子带隙中心位置随着平板厚度的增大而红移。当在两种准晶结构中引入缺陷微腔时,带隙内的缺陷模产生位置和波长红移特性随着微腔结构的变化规律明显不同,这种差异性是由两种物理机制(即光子晶体缺陷能级变化与微腔所支持的驻波条件)共同作用的结果。这一研究结果将为实验制备有机准晶发光器件提供一定的理论基础。     

新型铁基超导体材料的研究进展

文章主要介绍了碱金属插层法合成新型铁基超导体的研究进展.通过采用碱金属K对FeSe层状材料插层的方法,得到了一种新型的铁基超导体K0.8Fe1.7Se2,并对该材料的晶体结构与物性进行了研究.结果表明,该化合物的超导转变温度达到30K,这是FeSe体系在常压下的最高超导转变温度.同时,观察到该体系中存在转变温度为43K的超导相,但未得到纯相.通过磁性元素Co的掺杂研究,进一步加深了对K0.8Fe1.7Se2体系超导演化规律的认识.该超导体的发现对深入认识铁基超导体的超导机理,探索具有更高超导转变温度的铁基超导体具有重要意义.     

基于量子远程通信的连续变量量子确定性密钥分配协议

基于量子远程通信的原理, 本文借助双模压缩真空态和相干态, 提出一种连续变量量子确定性密钥分配协议. 在利用零差探测法的情况下协议的传输效率达到了100%. 从信息论的角度分析了协议的安全性, 结果表明该协议可以安全传送预先确定的密钥. 在密钥管理中, 量子确定性密钥分配协议具有量子随机性密钥分配协议不可替代的重要地位和作用. 与离散变量量子确定性密钥分配协议相比, 该协议分发密钥的速率和效率更高, 又协议中用到的连续变量量子态易于产生和操控、适于远距离传输, 因此该协议更具有实际意义.     

Design of Highly Sensitive Surface Plasmon Resonance Sensors Using Planar Metallic Films Closely Coupled to Nanogratings

We investigate the sensitivity enhancement of surface plasmon resonance （SPR） sensors using planar metallic films closely coupled to nanogratings. The strong coupling between localized surface plasmon resonances （LSPRs） presenting in metallic nanostructures and surface plasmon polaritons （SPPs） propagating at the metallic film surface leads to changes of resonance reflection properties, resulting in enhanced sensitivity of SPR sensors. The effects of thickness of the metallic films, grating period and metal materials on the refractive index sensitivity of the device are investigated. The refractive index sensitivity of nanograting-based SPR sensors is predicted to be about 543 nm/RIU （refractive index unit） using optimized structure parameters. Our study on SPR sensors using planar metallic films closely coupled to nanogratings demonstrates the potential for significant improvement in refractive index sensitivity.