拉曼自频移全光量化中的全光纤脉冲宽度压缩器的设计

通过数值求解广义非线性薛定谔方程,研究了由高非线性光纤分别与3M-FS-PM-7811光纤和SMF-28光纤串联构成的全光纤脉冲宽度压缩器在压缩波长为1550nm的红外光脉冲宽度方面的性能.计算结果表明:采用3M-FS-PM-7811光纤的脉冲宽度压缩器所需要的入射功率小,而采用SMF-28光纤的脉冲宽度压缩器输出的脉冲基座小;两种全光纤脉冲宽度压缩器均能将脉冲宽度为2ps的高斯输入脉冲压缩到200fs～300fs.     

Four-bit all-optical quantization based on Raman self-frequency shift and spectral compression

An all-optical quantization based on Raman self-frequency shift（RSFS） in a photonic crystal fiber（PCF） and spectral compression in a dispersion-increasing fiber（DIF） is analyzed,and the evolution of femtosecond pulse in fibers is described by numerically solving the generalized nonlinear Schrdinge equation（GNLSE）.Gaussian pulse with the width of 300 fs and center wavelength of 1550 nm is injected into 15 m-long PCF and 100 m-long DIF.The simulation results show that the center wavelength increases linearly with the input peak power which changes from 110 W to 165 W.The RSFS of 65.3 nm and maximal spectral compression ratio of 3.38 can be obtained.The resolution of the quantization is improved from 2.4 bits to 4 bits by using the spectral compression in the DIF.     

高温高压下榴辉岩和玄武岩热扩散系数的测量北大核心CSCD

榴辉岩和玄武岩是大洋消减带最重要的组成部分,研究其在高温高压条件下的导热性质有助于了解消减带的岩石圈热结构和消减带动力学。以瞬态平面热源法为基础开展高温高压实验,测量了榴辉岩和玄武岩在1.0和2.0GPa、278~973K的热扩散系数。结果表明,二者均随温度的升高而减小;在278K、1.0GPa下,榴辉岩的热扩散系数比玄武岩高约30%,热导率比玄武岩高约50%。在消减板块的深度剖面上,上部玄武岩的导热能力弱,阻碍俯冲板块与周围热的地幔之间的能量交流,使俯冲板块保持冷的、坚硬和脆性,这种特性使应变积累并最终导致破裂和地震的发生;俯冲板块的下半部分,玄武岩-榴辉岩的相变使俯冲板块与周围环境的温差减小,有利于当地的动力学稳定。     

一种用于合成孔径雷达的数字去斜方法

该文提出了一种用于合成孔径雷达(SAR)的数字去斜方法, 适用于发射信号脉冲宽度能够覆盖整个测绘条带的轻小型SAR系统。利用该方法, 可以首先采用低于雷达系统发射信号带宽的采样频率对回波信号进行数字采集, 之后在数字域对距离向回波信号去斜, 通过频率分析法完成距离向的压缩处理, 无混叠地恢复出目标信息。该文给出了新方法的理论分析与数学推导, 并给出采样率选取准则, 通过仿真验证了该方法的正确性和有效性。      

长周期波导光栅窄带光滤波器特性的模拟

利用两路平行的刻有长周期光栅(LPWG)波导间耦合的理论模型,研究了LPWG波导光滤波器,利用弱耦合实现高耦合效率和窄带滤波的方法,设计了一个窄带光滤波器。仿真结果表明,在1 530~1 560 nm范围,能实现单一的带通、带阻互补滤波输出,3 dB带宽为1 nm,耦合效率高达98%。     

新型非对称Y分支波导设计与分析

非对称型Y分支波导是用于实现分支波导光功率非均分输出的重要单元器件,在集成光子器件中有广泛应用.基于全内反射原理,提出了一种新型非对称Y分支波导,通过将左右分支波导相对于输入波导在横向方向上进行偏移以实现特定分束比光输出,并对其光学特性进行模拟分析.结果表明,该波导结构不仅能实现任意特定分束比光输出,在分支角达到14°条件下其输出损耗仅为0.417 dB,而且偏振依赖性低、工艺制作难度小,这种新型非对称Y分支波导在集成光子器件中具有重要应用意义.     

高温高压下二辉橄榄岩的阻抗谱实验研究

 在1.0～4.0 GPa压力、1 073～1 573 K温度和10^-1～10⁷ Hz频率条件下,利用SARLTON-1260阻抗-增益/相位分析仪,就位测定了二辉橄榄岩的阻抗谱。实验结果表明：二辉橄榄岩的阻抗谱对频率具有很强的依赖性,并从阻抗谱的测试原理（颗粒内部、颗粒边缘、样品与电极间的导电机制）上做出了解释;温度是决定二辉橄榄岩电导率的一个重要物理参数,电导率随着温度的升高而增大,lg σ与1/T之间符合Arrenhius关系式;在高压实验中第一次将压力作为测量二辉橄榄岩电导率重要的约束因素,随着压力的增大,电阻率升高、电导率降低。     

高温高压下天然峨眉山玄武岩的阻抗谱实验研究

利用交流阻抗谱技术,对矿物岩石电导率进行原位测量,是探究地球内部电学性质的重要手段.本文在0.5～2.0 GPa、823 ～1173 K和10-1～106 Hz下,对天然峨眉山玄武岩样品进行了阻抗谱研究.结果表明:在实验温压范围内,样品的阻抗对频率有很强的依赖性;电导率值(10-2.5到10-0.5 S/m)随温度的升高而增大,两者符合Arrhenius关系;随压力升高,样品的电导率降低.通过拟合计算,获得了表征样品电学性质的指前因子、活化焓、活化体积等物性参数.结合前人研究结果,对样品的导电机制进行了合理的解释.     

亚大气压六相交流电弧等离子体射流特性研究:实验测量

以临近空间高超声速飞行器以及航天器再入大气环境飞行过程"黑障"问题的研究为背景,进行了多相交流电弧放电实验装置的物理设计,建立了六相交流电弧等离子体实验平台(MPX-2015),在背景压力为500 Pa的亚大气压条件下获得了最大直径和长度分别达到14.0 cm和60.0 cm的等离子体射流.研究了工作气体流量、真空腔压强、电极间距以及弧电流等因素对等离子体自由射流和冲击射流特性的影响规律.结果表明:在实验参数范围内,真空腔压强对等离子体的射流特性影响最为显著,等离子体自由射流的长度和直径以及冲击钝体条件下的鞘套有效工作长度和厚度均随着压强的降低而增大;提高沿电极环缝注入的工作气体流量或弧电流亦有利于等离子体鞘套尺寸的增加.上述工作有助于进一步开展临近空间飞行器与其周围复杂介质环境间复杂的气动热效应和"黑障"问题的研究.     

亚大气压六相交流电弧放电等离子体射流特性数值模拟

以临近空间高超声速飞行器和航天器再入大气环境飞行过程中其表面产生的高密度非平衡态等离子体为研究对象,基于本研究组所建立的多相交流电弧放电等离子体实验平台(MPX-2015),开展了非平衡态氩等离子体射流特性的二维数值模拟研究.在亚音速条件下二维、非平衡数值模拟所得到的计算结果与实验测量结果符合良好.超音速条件下的数值模拟结果表明,随着真空腔压强的降低,等离子体射流流速明显增大,覆盖钝体头部的等离子体鞘套的厚度先减小,而后又增加,鞘套的空间均匀性以及等离子体向钝体表面的总传热量均显著降低,而钝体头部的局部电子数密度则增大.数值模拟结果为在MPX-2015上开展超音速条件下的实验研究提供了理论指导.