复介电常量双缺陷层的镜像对称光子晶体特性

利用传输矩阵法研究了两个复介电常量缺陷层镜像对称一维光子晶体的带隙结构和光传输特性。重点讨论了缺陷层的复介电常量的虚部为负值且光学厚度为λ0/4的情形时对传输特性的影响。研究发现:当在光子晶体的两端加入具有负虚部的复介电常量缺陷层后,多处出现了较强的透射峰增益。随着缺陷层复介电常量的虚部与实部比值的增加,各处透射峰增益变化规律不同。但中心波长处的缺陷膜的位置和高度不变。这为光子晶体同时实现多通道超窄带滤波器和不同放大倍数的光放大微器件的设计提供了理论基础。而在光子晶体的两端加入具有正虚部的复介电常量缺陷层后,各透射峰都出现了吸收现象,且随着其正虚部值I的增加,吸收越明显,这给光子晶体实现放大功能提供了理论指导。     

多边形板高频振动的能量虚源法研究

本研究的目的是将室内声学中的虚源法引入高频横向点激励作用下多边形板的能量辐射传递模型中,以预测结构弯曲振动的能量响应,其核心是如何构建多边形板的虚源云场。在多边形板的能量辐射传递模型框架中,以实源的镜像虚源替代结构的边界,以此来表示边界处能量的连续反射。基于直接场的能量密度和功率流强度核函数,结构内部任意一点的能量可由实源产生的能量和无限多的镜像源产生的能量叠加得到。对直角三角形板和方形板求解,获得了它们的能量密度与功率流强度分布特征。数值算例结果与能量辐射传递法以及解析解对比,验证了模型的准确性。最后讨论了阻尼、频率和虚源的阶数对计算结果收敛性的影响。     

光学厚度对一维三元光子晶体禁带特性的影响

运用光学传输矩阵理论,研究了一维三元光子晶体的禁带特性.数值模拟结果表明：最高折射率和最低折射率介质的光学厚度明显地影响其绝对禁带宽度,而较高折射率介质的光学厚度对其相对禁带宽度影响较大.与二元光子晶体相比,三元光子晶体的绝对带宽和相对带宽都远远大于二元光子晶体.     

一类7次微分自治系统的极限环分支

研究一类平面7次微分系统,通过作两个适当的变换以及焦点量的仔细计算,得出了系统的无穷远点与2个初等焦点能够同时成为广义细焦点的条件,进一步得出在一定条件下该系统能够分支出15个极限环的结论,其中5个大振幅极限环来自无穷远点,10个小振幅极限环来自2个初等焦点.     

Ag,Cu离子注入石英玻璃光学吸收谱研究

用Mie理论和Maxwell—Garnett(M—G)理论对Ag，Cu单元素注入石英玻璃的吸收谱进行了模拟，得到了与实验结果一致的表面等离子体共振吸收峰．模拟结果显示，吸收峰来源于Ag和cu注入石英玻璃后形成纳米颗粒的光吸收．假定Ag，Cu双元素注入石英玻璃后形成合金结构，M—G理论模拟结果与实验吻合良好，说明形成合金结构的可能性很大．同时，用电子自由程理论对金属颗粒的介电函数进行了修正，给出了可以反映共振吸收峰的峰宽和强度随颗粒尺寸变化的模拟结果，为光开关的研究提供了一定的理论依据．     

部分耗尽结构绝缘体上硅器件的低频噪声特性

针对部分耗尽结构绝缘体上硅(silicon-on-insulator, SOI)器件低频噪声特性展开实验与理论研究. 实验结果表明, 器件低频噪声主要来源于SiO₂-Si界面附近缺陷态对载流子的俘获与释放过程; 基于此理论可提取前栅和背栅氧化层界面附近缺陷态密度分别为8×10¹⁷ eV^-1·cm^-3和2.76×10¹⁷ eV^-1·cm^-3. 基于电荷隧穿机理, 在考虑隧穿削弱因子、隧穿距离与时间常数之间关系的基础上, 提取了前、背栅氧化层内缺陷态密度随空间的分布情况. 此外, SOI器件沟道电流归一化噪声功率谱密度随沟道长度的增加而线性减小, 这表明器件低频噪声主要来源于沟道的闪烁噪声. 最后, 基于电荷耦合效应, 分析了背栅电压对前栅阈值电压、沟道电流以及沟道电流噪声功率谱密度的影响.     

细分曲面边界元法的黏附吸声材料结构拓扑优化分析

等几何分析采用样条基函数构造几何模型和实施变量近似,实现了计算机辅助设计和辅助工程的无缝连接,并已广泛应用于弹性力学、电磁场和位势问题等领域.然而直接采用等几何方法难以构造复杂模型,限制了该方法在大规模实际工程问题上的应用.细分曲面法可用于克服这一问题,该方法对传统模型的离散网格进行细分和拟合操作,构造出极限光滑曲面,连续性更高,对复杂结构的适用性更强.该方法主要有以下优点:(1)适用于任意拓扑结构;(2)数值计算稳定;(3)实施简单;(4)局部细化与连续性控制.由于该方法在复杂结构模型构造方面具有较强的灵活性和便利性,已被广泛应用于航空航天、汽车、动画、游戏制作等建模领域.将细分曲面法与边界元法相结合进行结构声学分析,几何场与物理场均采用箱样条基函数进行插值近似.以黏附吸声材料结构的声散射问题为例,建立吸声材料分布拓扑优化数学模型,并采用移动渐进线算法进行设计变量更新,最终获得最优材料分布.      

解析计算半导体激光器列阵的热沉温升

 通过解热传导方程得到了半导体激光器列阵的热沉温升分布的解析表达式,并利用该解析式得到了热沉的温升分布图。分析了对流换热传热系数对上下表面温升的影响,当对流换热传热系数增大到某个值后,上下表面的温差变化很小,而温升随该系数的增大而降低,所得的结果与用有限元法算得的并经过实验验证的结果基本上是一致的。     

1986 年全美流体动力学奖

美国物理学会1986年流体动力学奖将授予美国航空航天局Ames研究中心的Robert T.Jones博士。授奖将于1986年11月23—25日在俄亥俄的哥伦布1986年度全美物理学会流体动力学大会上举行。获奖是因为R.T.Jones“半个世纪的创造性贡献:低纵横比翼理论。简单箭形,边界层独立原理,超声速域法则和斜翼飞机。他的创造性工作既改变了飞机的形状又丰富了空气动力学学科的内容”。      

高速流场中高频振动面板的能量辐射传递模型研究

为了考察高速流场对面板高频振动的影响,建立了高速流场环境中面板的能量辐射传递模型。针对高速流场环境中的二维面板,引入受高速流场影响的波数和群速度,建立了能量密度控制方程,推导了高速流场环境中面板的能量密度和能量强度的核函数。实源强度由导纳法计算得到的输入功率表示,虚源强度通过边界的能量平衡方程确定,根据惠更斯原理,板的能量响应由实源产生的直接场与虚源产生的反射场线性叠加得到。最后,通过将本研究所提能量辐射传递法(RETM)的计算结果与解析解对比,验证其正确性,同时分析了高速流场对板能量响应的影响。本研究为高速流场环境下飞行器面板的高频振动响应预测提供了一种有效的分析方法。