研究为导向之物理实验技术课程设计——以自制学生级锁相放大器教学课程之设计为例

实验物理教学课程的内涵与成效在过去数十年中一直是受到学者们的质疑.而其改进工作亦从无间断,从食谱式的引导,转换成探究式教学;从单调的手工数据量测升级为电脑自动化量测,再再看到许多学者的投入与努力.然而大学实验教学课程在奠定专题生与研究生之动手做的基础能力方面,仍有许多努力空间,笔者在进行物理系高年级之物理实验技术课程中,以锁相放大器为教学标的,透过一系列的课程,从理论、电路实作、应用等方面,让学生能深刻了解此仪器所要解决的物理问题与操作时参数的选用与设定,并自制一个简易型的线性变数差动变压器（LVDT）作为测试锁相放大器应用的仪器.经过完整、有系统的学习后,学生在日后进行研究实验中,面对一台研究级的锁相放大器时,较能得心应手,解决问题.     

基于红外波段光谱吸收的小型化湿度探测系统

 探测系统的光源选择为垂直腔面发射激光器,选定水汽在1.854 μm的吸收峰。系统自动在直接测量法与谐波测量法之间切换,能够适应高低湿度环境。在低湿度环境检测中,利用二次谐波与一次谐波的比值来定标湿度,有效去除了光源不稳定对测量带来的影响;过采样的A/D转换结合数字锁相放大（DLIA）技术,提高了检测精度。系统通过以太网接口,可以实现远程数据采集。     

被动谐波锁模Er3+/Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器

 为了实现高重复频率和高功率的光脉冲,实验采用Er³⁺/Yb³⁺共掺双包层光纤作为增益介质,稳定的中心波长为976 nm的高功率半导体激光器作为泵浦源,利用非线性偏振旋转锁模技术,得到稳定的自起振锁模光脉冲。当泵浦功率为2.4 W时,激光器输出重复频率为8.829 MHz的连续锁模光脉冲,平均输出功率为52.5 mW,自起振锁模泵浦阈值功率为0.6 W,并观测到了稳定的高阶谐波锁模、调Q和调Q-锁模光脉冲输出。     

Radially polarized and passively Q-switched Nd:YAG laser with composite structure of gain medium

We report on a radially polarized and passively Q-switched Nd:YAG/Cr4+:YAG laser.The bulk Nd:YAG crystal is bonded with two undoped YAG crystal end caps to weaken the thermal lens e?ect and thus,enhance the extraction of stored energy in the bulk gain material.In the absence of active water cooling,the average laser power reaches 383 mW with 33% slope efficiency,and the laser pulse achieves 1.457-W peak power,18.9-ns duration,and 13.9-kHz repetition rate with 97.6% polarization purity.     

惯性颗粒所见被动标量统计特性的DNS与模型研究

本文采用DNS方法,对惯性颗粒所见各向同性湍流中具有平均标量梯度的被动标量场统计特性进行了研究。结果表明：惯性对颗粒温度脉动强度,两相温度关联,自相关特性以及颗粒热流与两相交叉热流的统计特性具有明显的影响。在PDF方法的框架下,系统地推导了非等温气固两相流的PDF方程,且基于朗之万随机体系对方程进行了封闭,并利用前面的...     

基于弱相干态光源的非正交编码被动诱骗态量子密钥分配

基于改造的弱相干态光源,提出了一种非正交编码被动诱骗态量子密钥分配方案.该方案不主动制备诱骗态,而是根据发送端探测器是否响应,将接收端的探测结果分为响应集合和未响应集合,以此分别作为信号态和诱骗态,并利用这两个集合来估计参量和生成密钥.数值仿真表明,非正交编码被动诱骗态方案的密钥生成效率和安全传输距离都优于现有的被动诱骗态方案,且性能非常接近主动无穷诱骗态方案的理论极限值;未响应集合对密钥生成的参与使方案性能免受发送端探测效率的影响,弥补了实际探测器探测效率低下的缺陷;由于不需要主动制备诱骗态,该方案实现非常简单,适用于高速量子密钥分配的场合. 关键词： 量子光学 量子密钥分配 被动诱骗态 密钥生成效率     

Sea trial researches on the measurements of passive source space distribution imaging and positioning

The technology of source space distribution imaging measurement is a passive object positioning method with high precision in the near field, which also can get the distribution image of ship＇s radiated noise sources and locate the ghts of the target. The sea trials have been carried out, and the results validate the feasibility and practicability of this tech-nology. The researches indicate that the measurement precision can be achieved at the meter level within the range of 200 m using the uniform linear array which has the length of 45 m and 10 elements, and the method shows good robustness. The results also provide that the general ship can be simplified as single highlight model at 2-10 kHz in the near field and the catamaran is double highlights while its two propellers are working at the same time.     

自启动被动锁模掺铒光纤激光器的研究

在非线性光纤环形镜非线性开关效应和块状半导体波导饱和吸收效应的共同作用下，实现了掺铒光纤激光器的自启动被动锁模，获得了十分稳定的锁模脉冲序列，观察到高次谐频锁模脉冲输出。分析了非线性光纤环形镜的非线性开关反射特性。     

直流电机的数字同步锁相

在某高速摄影机中,我们采用了同步数字锁相环路,本文叙述该机中直流电机的数字同步锁相原理及其所用数字相位误差积分器线路的构成。     

用涨落模型解释有关主被动锁模Nd:YAG激光器的若干问题

应用锁模理论的涨落模型分析研究了已报道的若干主被动锁模Nd:YAG激光器的实验现象.对锁模的阈值行为,锁模几率随调制器调制功率的变化规律和系统的稳定性随可饱和吸收染料的相对浓度的变化规律等实验结果从理论上进行了比较成功的解释.