侧面抽运板状激光介质的热汇冷却

高热负荷固体激光介质的热效应已经成为制约激光器功率进一步提高的严重障碍,只有对激光介质进行有效的冷却才能保证其安全运行。以不均匀换热系数模型为基础,研究了具有非均匀内热源的侧面双向抽运板状激光介质在狭窄通道强制对流冷却情况下的耦合换热问题,对热汇冷却方案下介质的温度分布和热应力分布进行了数值模拟和分析,并对复合介质、蓝宝石和金刚石三种热汇材料进行对比。结果表明,忽视换热系数的非均匀性将导致应力计算结果偏低。对于侧面抽运、侧面冷却的激光介质,金刚石热汇冷却方案最佳,蓝宝石热汇方案次之,而复合介质方案不宜采用。     

一种基于斜光栅辅助的非对称耦合器型光分插复用器

提出了一种基于斜光栅辅助的非对称耦合器型光分插复用器。运用复合波导的三维正交模式,对器件的三种可能的结构进行了理论分析,选出粗波导光栅型结构。利用耦合模理论,模拟了斜光栅的耦合特性并对其倾斜角进行优化设计。通过回波峰值设计法,将器件的工作波长放在波分复用信道之内,回波峰值波长放在波分复用信道之外,使得器件的性能大有提高。模拟结果表明器件的串扰可达到-30 dB,回波损耗可达到-25 dB。同时,器件的关键工艺容差较大,易于批量化生产。当斜光栅的倾斜角度在2.5°到4.5°之间时,器件的串扰低于-28 dB,回波损耗低于-22 dB。     

采用半高斯光束实现连续分子束减速的新颖光学Stark减速器

非均匀静电场形成的Stark减速器仅能用于极性分子束的减速与冷却，非均匀磁场也仅能用于顺磁分子的操作与控制。然而，激光可以与任何分子或原子相互作用。因此，由激光场形成的光学Stark减速器可以用于非极性和非顺磁分子束的减速。本文提出了一种由半高斯光束形成的新颖光学Stark减速器，报道了半高斯光束产生的实验方案及其理论与实验结果，详细分析了半高斯光束Stark减速器对连续射流分子束的减速作用。     

量子网络中非局域Toffoli门的腔-QED实现方案

量子计算机能够解决经典计算机难以处理的问题，比如大数分解等。然而，在实际操作中，需要对足够多的量子位进行逻辑操作，而制备和操作大数量的量子位已经遇到了阻力；Grover提出了分布式量子计算的方案，构建由多个只包含少量量子位处理器组成的量子计算机，有效的解决了制备和操作大数量量子位问题。这种方案可以看作解决由传送者和接受者操纵包含多个由少量量子位组成的网点的量子网络问题。因此在分布式量子计算中利用量子纠缠通道，通过局域操作和经典通讯实现非局域的量子操作就显得非常有意义。我们这里给出了一种有效的简单非局域Toffoli门的腔-QED实现方案。     

空间模式的双光子干涉

我们讨论了具有横向空间模式的双光子通过光学分束器的干涉效应的一般理论。我们发现双光子态的角谱函数的拓扑空间对称性决定双光子干涉的本性，并证明了反结合干涉是双光子纠缠的充分条件。我们提出一种实验方案来验证双光子横向模式的高维纠缠。实验方案采用带有两个螺旋相位片的Mach—Zehnder干涉仪来调整双光子角谱的空间对称性，再由分束器中的反结合干涉来证实空间模式双光子纠缠。该方案比验证贝尔不等式的方法要简单和明确。此外，我们还证明了该方案可以区分由轨道角动量组成的四个Bell态。     

运用微波测湿实验对羊绒含水量进行精确测量

设计了微波测湿的实验方案,精确测量了羊绒的含水量,讨论了测量原理及方法,并对传感器设计、样品盒制作等关键性问题作了分析．     

"用板式电势差计测量电池的电动势和内阻"实验方案的改进

板式电势差计原理如图1所示．先将开关SG打向1，使用标准电池Es把电势差计的工作电流标准化后再将SG打向2，即可对0、2间所接的待测电池电动势Ex进行测量。     

前缘弯掠风扇叶尖涡的数值分析与PIV实验

本文采用三维Navier-stokes方程、κ-ε两方程湍流模型和SIMPLE算法,对空调用前缘弯掠开式斜流风扇转子叶尖涡的三维流动特性进行了数值分析与PIV实验测量。结果表明:沿子午面流动的主气流与从叶顶外侧吸入的气流之间的卷吸作用导致在吸力面叶顶区域产生了叶尖涡。叶尖涡从25％叶顶弦长位置到50％弦长位置不断发展,同时沿吸力面向下游移动;叶尖涡随后逐渐向压力面移动;叶尖涡从75％叶顶弦长位置至转子下游逐渐耗散,沿着一条与叶轮旋向相反的斜线向转子下游发展,大致持续到转子下游65％叶顶弦长位置。计算结果和PIV的实测结果吻合,表明用 CFD工具可以预测流场,同时为前缘弯掠开式斜流转子在大型中央空调室外机上的应用和风机系统的优化设计及其降噪提供了重要的内流数据。     

一种基于光纤光栅的毫米波副载波光纤通信方案

提出了一种采用光纤光栅滤波器获得具有一定间隔双波长成分的光脉冲光谱实现毫米波副载波光信号产生的方法。利用逆工程算法,设计了一种变迹叠栅(Moiré)光纤光栅滤波器,给出了相应的模拟结果;并在实验上初步制作了相应的光纤光栅滤波器,验证其可行性。同时基于所设计的光纤光栅和波分复用技术,提出了一种频移键控光纤无线通信系统Radio Over Fiber系统,为下一代的高速大容量的光纤无线通信系统系统提供一种可行的备选解决方案。     

斜入射激光平面靶耦合的数值模拟

LARED-H是一个柱对称二维三温非平衡辐射流体力学程序，主要用于黑腔物理研究，也可模拟正入射激光平面靶耦合过程，但无法模拟斜入射平面靶问题。实际上斜入射现象会经常发生，因此需要扩充LARED-H程序在直角坐标系下的功能，用于模拟斜入射激光平面靶耦合过程。引进拟直角坐标系，把直角坐标系与柱坐标系下的总体方程的差分格式统一，实现了直角坐标系下LARED-H程序的模拟能力。