核磁共振成像一维空间编码教学实验

利用梯度磁场实现检测信号的空间编码,是核磁共振成像(MRI)的关键技术.本文采用ccc系列样品将二维问题简化为一维,使用超小型教学用核磁共振成像仪进行了一维空间编码实验研究,并对实验过程及实验结果进行了计算模拟和分析.     

A new energy source originating from extra dimensions

In this work the Einstein gravitational field equations and the Lichnerowicz boundary formalism in the extra dimensions are used to build up our black hole model from 6-dimensional space－time. From the internal stress－energy tensor the solutions with energy levels and semiclassical space-quantization are obtained, which combines with only one metric condition outside the defect. We show a new type of energy source, which originates from extra dimensions. A part of the energy source of quasi-stellar object (QSO) maybe come from extra dimensions in that way. The theoretical arithmetic upper limit is identical to that of the output energy of QSO.     

利用空问诱导色散补偿介质色散

研究了超短脉冲贝塞尔光束在色散介质中的传输特性，指出空间诱导色散效应可以用来补偿介质色散作用，从而可以在色散介质中实现无衍射无色散的类时空孤子波的传输。用理论推导和数值模拟的方法得到的具有反常色散性质的空间诱导色散可以有效地补偿介质色散。数值模拟的结果表明，由于超短脉冲贝塞尔光束的无衍射无色散传输距离受到高阶色散效应和贝塞尔光束空间受限两方面的限制，无衍射无色散传输只能在有限距离内近似实现。通过增加脉冲长度可以减小高阶色散效应的影响。在传输距离小于衍射距离时，空间诱导色散效应可以很好地描述脉冲演化和色散补偿过程。     

空间调制线偏振光谱测量的误差影响仿真分析

通过理论推导,给出了1/4波片复合双折射光楔偏振片型空间调制结构的误差矩阵,并在空间调制相位为0及0.5π的位置分别计算了理想像面光强受器件误差的影响程度。1/4波片的延迟量误差是将入射光斯托克斯参量的V分量引入调制光强中的主要原因,在调制相位为0.5π的位置,当延迟量误差为0.02π时,其调制系数为0.0314。在给定的器件误差范围内,入射斯托克斯参量具有同样的Q、U分量时,V=0.2会使得U分量测量偏差控制在0.45%内的概率从V=0时的80%左右下降到6%。利用计算机仿真分析得到了线偏振度测量偏差随入射条件的变化,在所有误差取误差范围内的最大值且入射光的V分量小于0.04时,在仪器未定标的条件下,线偏振度的相对测量偏差可以控制在0.5%以内。     

Solitons and intrinsic localized modes in a one-dimensional antiferromagnetic chain

By use of the Hartree approximation and the method of multiple scales, we investigate quantum solitons and intrinsic localized modes in a one-dimensional antiferromagnetic chain. It is shown that there exist solitons of two different quantum frequency bands: i.e., magnetic optical solitons and acoustic solitons. At the boundary of the Brillouin zone, these solitons become quantum intrinsic localized modes: their quantum eigenfrequencies are below the bottom of the harmonic optical frequency band and above the top of the harmonic acoustic frequency band.     

CCD对高空间分辨率波前干涉检测的影响

推导并用实验验证了光强与入射波前在单位像元面积里成近似线性关系,从而得到入射波前经CCD采样后的功率谱密度（PSD）公式.根据该公式,模拟分析了影响CCD采集系统的系统传递函数的各个因素：入射波前、CCD的填充因子及CCD的曝光时间,得出了他们与系统传递函数的定性关系,并且通过实验明确CCD曝光时间对高空间分辨率波前检测不确定度的影响,为高空间分辨率干涉设计提供了理论依据.     

Generation of hyperentangled four-photon cluster state via cross-Kerr nonlinearity

We propose a scheme for generating a hyperentangled four-photon cluster state that is simultaneously entangled in polarization modes and spatial modes. This scheme is based on linear optical elements, weak cross-Kerr nonlinearity, and homodyne detection. Therefore, it is feasible with current experimental technology.     

理论研究电流注入对垂直腔面发射激光器多横模行为的影响

从包含时空变量的速率方程出发,针对弱折射率导引垂直腔面发射激光器(VCSELs),利用空间积分法分析了典型电注入参数对VCSELs多横模行为的影响,在不降低模型准确性的前提下提高了仿真效率。仿真结果表明,注入盘孔径和注入环越小、注入强度越低以及电流扩散越弱时,VCSELs更易实现单横模工作;反之,VCSELs高阶横模开始出现并呈现较强的模式竞争,引发了载流子空间烧孔效应,并导致基模强度降低。进一步得出,在环形注入方式下,高阶模式更容易出现且彼此间的竞争较盘形注入时强。     

空间外差干涉光谱仪仪器线型函数测量新方法研究

空间外差干涉光谱技术是近年发展起来的新型静态超分辨光谱分光技术, 仪器线型函数是其基本性能参数之一, 代表了仪器的光谱分辨能力, 需要精确表征。在分析仪器线型函数影响因素(切趾、有效视场角与离轴像元效应)以及测量方法与测量光源等特殊性要求基础上, 提出了一种可调波长单色面光源的全新测量方法, 并利用可调谐激光器与消散斑积分球等设备搭建了测量实验装置。在仪器线型函数测量实验中, 通过选取光谱范围内的典型谱段进行高光谱(0.1 nm步长)扫描, 经过干涉数据误差修正、光谱复原以及坐标归一化等数据处理过程, 获取了仪器线型函数的能量分布形式。此外, 利用全光谱范围内扫描的干涉数据, 得到仪器线型函数的全峰半宽随波长的变化规律曲线。最后, 将本方法获取的实测仪器线型函数与模拟光谱(LBL计算)进行卷积获取理论谱, 并与地基探测实验获取的实测大气CO2吸收光谱进行比对分析, 两者吻合一致, 验证了本方法获取的仪器线型函数具有较高的精度。     

二维多介质欧拉自适应网格方法研究

要对聚能和流场的剧烈变化进行模拟，欧拉方法具有明显的优势。而在这些方面的研究中，所涉及的流场十分复杂，为达到所需的计算精度，必须采用很密的网格才能以较好的分辨率去模拟流场的剧烈变化部分和介质的界面，特别是大空间尺度流场局部细节的数值模拟，有些问题如果用统一网格计算，即使最快的计算机也不能提供足够的分辨率。所以目前计算机的内存和速度限制了整个计算区域的网格细分程度，对计算区域作局部的网格自适应细分、用大的动态空间分辨率划分流场是必要的和迫切的。