折射率正负交替的光子晶体的光学特性研究

介绍了负折射率现象及其优良的光学性能,并从麦克斯韦方程出发推导了正负折射率介质薄层的转移矩阵,经模拟计算发现:正负折射率交替的一维光子晶体有很宽的光子禁带和狭窄的透带,而且无论是TE波还是TM波在中心波长光学特性几乎都不受角度的影响,可用作宽带全方位反射镜,可望在在光路集成、光通信领域得到广泛地应用。     

驱动场作用下二分量BEC中原子数密度的演化

运用数值模拟研究了二分量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)原子数密度的动力学行为,讨论了驱动场耦合强度、不同分量间原子作用强度、射频场频率及同分量内原子作用强度对二分量原子数密度演化特性的影响.结果显示:原子数密度随时间近似作周期性振荡,其振荡的周期随驱动耦合场强度、不同分量原子间作用强度的增大而减小,随自耦合强度的增大而增大;射频场频率的变化并不显著改变原子数密度振荡的周期,但它的增大会和自耦合强度的增大一样导致原子密度振荡的振幅减小.     

强非局域介质中高斯型损耗空间光孤子

 利用变分法研究了1+1维傍轴高斯光束在含有小损耗的强非局域非线性介质中的传输特性，得到了光束各参量的演化方程、束宽的演化规律和一个临界功率。在介质损耗足够小的前提下，当光束初始功率等于临界功率时，得到了一个束宽随传输距离缓慢展宽的准空间光孤子——损耗空间光孤子；当光束初始功率小于临界功率时，光束束宽则按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数作准周期展宽变化；当光束初始功率大于临界功率时，光束束宽将从按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数作准周期压缩变化过渡到按雅可比椭圆正弦函数和椭圆余弦函数准周期展宽变化。     

ZnO粉末激光的研究

从ZnO粉末激光的实验现象出发,将激光泵浦下的ZnO粉末介质相互作用系统作为一个整体,并建立相应的物理模型。运用传输矩阵的方法数值模拟了该激光与ZnO粉末被泵浦的面积、功率和方向之间的关系。模拟结果在定性上与实验吻合。     

同轴数字全息用于血吸虫尾蚴检测研究

由于水的表面易出现抖动或波动情况,而传统的显微镜成像需要精确的光学焦聚过程,因此不适于观察漂浮于水表面的血吸虫尾蚴.本文论述了用同轴数字全息检测血吸虫尾蚴的基本原理.通过对再现像进行小波分析发现,偏离焦点时的小波变换高频系数的幅值比聚焦时要小得多.针对这一特点,本文对小波变换清晰度评价函数进行了改进,将原来利用高频系数之和改为利用聚焦窗口中高频系数的最大幅值为清晰度评价依据.在模拟实验结果中清晰度评价函数极大值出现在再现距离与记录距离相等处,说明了该算法的准确性.建立了用于血吸虫尾蚴检测的实验装置,可方便获取普通显微图像及数字全息图.实验结果表明,本文提出的算法能实现实际情况下的数字全息自动聚焦,其再现像的分辨率与装有1倍显微镜头的数码显微镜分辨率相当,足以清晰地分辨出血吸虫尾蚴的尾部分叉特征.利用同轴数字全息技术可在水面与图像传感器之间的距离不确定的情况下实现对血吸虫尾蚴的检测.     

含负折射率材料光子晶体的光学特性

从麦克斯韦方程出发推导了正负折射率介质薄层的转移矩阵;并利用转移矩阵法分别计算了含负折射率材料光子晶体和传统光子晶体的光学特性,通过分析比较,发现正负折射率交替的一维光子晶体有很宽的反射带和很窄的透射带;同时这种光子晶体在入射角在75°内的光学特性几乎不受角度影响。     

单模光纤中的三阶色散对光孤子传输的影响

用变分法重新研究了单模光纤中的三阶色散对光孤子传输的影响,找到了光孤子参数的演化方程组,定量地解释了光孤子的自波峰漂移现象.     

Sech光束在强非局域介质中传输特性的研究

应用变分法研究了双曲正割光束在强非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束参量的演化方程以及空间孤子存在的条件。     

光纤中扰动对单孤波传输的影响

本文采用基于非线性Schr(?)dinger方程的守恒量方法,研究了单模光纤中扰动对单孤波传输的影响,得到了单孤波参数演化的一般方程,并在此基础上讨论了几种具体的扰动效应,解释了孤波的自波峰漂移现象和自频率漂移现象.