爱因斯坦引力场Arnowitt-Deser-Misner约束方程的两种推导方法

给出两种不同方法,分别导出爱因斯坦引力理论中著名的Arnowitt-Deser-Misner(ADM)约束方程.其一是在具有洛伦兹号差的时空中,构造一个单参数引力场作用量,由此导出单参数ADM约束方程.该参数取某特定值时对应的就是熟知的ADM约束方程.其二是将二重复函数理论运用于爱因斯坦引力场的哈密顿形式表述中,得到引力场ADM约束的二重化形式,从而也能将通常的ADM约束作为其特殊情况包含其中.此外,这两种方法还能统一地表述具有不同时空号差(洛伦兹号差和欧几里得号差)的洛伦兹引力理论和欧几里得引力理论 关键词： Arnowitt-Deser-Misner约束方程 哈密顿表述 时空号差 引力场作用量     

强光场中电子系统与多光子的相互作用

在非相对论量子场论框架下,给出电子场和光子场相互作用时整个系统的哈密顿量H_tot,研究在强光场中非线性项即A²项的作用.电子系统用Fermi-Dirac统计的Schr?dinger量子波场描述.采用“自洽平均场”和“有效质量”近似,并基于位移谐振子的相干态方法,得到电子波光量子场算子函数的Lee-Low-Pines表式f(b⁺),再利用算子函数f(b⁺)对算子b+的微商公式,导出了相关理论计算公式,其中包括电子能量E< 关键词： 强光场 多光子 非线性光学     

索末菲球面波公式的协变形式及其在光纤理论中的应用

说明了球面行波的索末菲公式在坐标转动下不协变.证明了球面波的驻波表示是协变的,因而是一个物理的关系式,故适用于圆柱坐标中各类波动方程的定解问题.作为一个例,应用于光纤光学,导出了受导简正模和辐射模的表达式,以及各模式的强度分布 关键词： 索末菲公式 协变性 光纤光学 波导理论     

变分意义下最佳变尺度公式的研究——一个新变尺度公式的导出

本文研究了 J.E.Dennis 和 R.B.Schnabel 提出的导出 BFGS 和 DFP的变分模型.在此基础上给出了一个新的交分模型,它比前者更合理.并从该变分模型导出了一个新的拟牛顿公式.利用 R.Byrd,Y.Yuan 和 J.Nocedal[1987]的结果,我们知道该公式是全局超线性收敛的.     

光纤光栅温度与轴向应变响应机制分析

本文对温度和轴向应变对长周期光纤光栅和Bragg光纤光栅耦合波长的影响机制作出分析,通过有代表性的举例计算数值给出了各因素对耦合波长的影响,指出轴向应变对耦合波长的影响除了来自光弹性效应带来的光纤折射率的改变外,光纤半径的变化,特别是光栅周期的改变也起重要作用.对比分析找到了长周期光纤光栅与Bragg光纤光栅温度,应变响应系数数量级异同的原因.     

消色差的1/4波长延迟器的几何光学设计

在许多光谱学测量和实验研究中,常需要一个消色差1/4波长延迟器来满足各种实验测量条件.这可以通过一个在工作波长范围内折射率变化较小的菱型棱镜来实现.为了使用方便,在光学系统中可设计一个具有三个全内反射面的V型棱镜,其总的相位延迟达90°,同时可避免光路偏差.在实际应用中,需对棱镜的尺寸和通光孔径进行优化设计,以达到最佳效果.在本文中,我们给出了具有这种结构的几何设计例子,还结合不同参量成功地设计研制了一个消色差的1/4波长延迟器,并应用于磁光材料的克尔效应测量中.文中给出了详细计算和误差修正,所给出的计算公式可用于其他尺寸的消色差1/4波长器的设计和研制.     

基于标量衍射理论下的球面折射微透镜对高斯光束的准直研究

本文应用瑞利-索末菲标量衍射理论分析了具有球面轮廓的折射微透镜对激光器输出高斯光束的准直特性.数值结果显示,在最佳准直条件下,高斯光束经过球面折射微透镜准直后的传输是一个振荡过程;同时,如果不考虑微透镜的衍射效率,当球面折射微透镜的F数越大,高斯光束经过准直变换后的远场发散角越小.     

利用衍射光学技术进行激光光强叠加的研究

采用模拟退火算法研究了利用衍射光学元件(DOE)进行激光光强叠加的可能性,并分析了由于蚀刻误差和入射激光束位置偏离引起的误差.数值模拟结果表明在DOE相位是16阶量化的情况下,设计误差小于1.7e-3,效率大于98.9%,可以很好地实现光束叠加功能.     

10Gb/s单信道光纤传输系统性能仿真研究

光纤传输系统的优化设计是光纤通信质量的重要保证.本文基于光子传输设计套件(PTDS)软件平台,对光纤传输系统的传输特性作了大量仿真研究,并得出分析了一些重要参量如光纤长度,光纤的损耗和衰减,光功率大小等对光传输系统的影响规律,给出了相应的补偿措施.本文研究结果对优化光纤传输系统有一定的参考价值.     

双折射光纤中偏振模色散的抑制

利用双折射光纤中孤子自捕获现象可以抑制偏振模色散,但这种抑制技术对传输参量有严格的限制.本文提出在双折射光纤中周期性地改变快慢轴的方法来抑制偏振模色散. 研究发现,这种方法在一定程度上能有效地抑制偏振模色散,并且光纤间偏振轴的夹角偏差有利于对偏振模色散的进一步抑制.