新型陶瓷气密低损耗U波段波导窗设计

本文设计出一种应用于U波段的小型化、低插损、高气密性的毫米波波导窗传输结构,它采用完全无吸水率的陶瓷基片作为介质窗材料,首次在采用高介电常数介质情况下,实现了低损耗、完全气密的波导窗结构。经实物测试验证,其外形尺寸仅为4.3mm*2.9mm*2.05mm;该波导窗在-55℃～+85℃的环境温度下,其射频性能在46～53GHz频段内回波损耗优于15dB,插入损耗小于0.4dB,且其高气密性不产生变化。因此,该低损耗、高气密性的波导窗结构,满足毫米波系统在实际工程应用中对稳定性和可靠性的需求。     

Response of saturated porous media subjected to local thermal loading on the surface of semi-infinite space

Heat source function method is adopted in the present paper to derive elementary solutions of coupled thermo-hydro-mechanical consolidation for saturated porous media under conjunct actions of instantaneous point heat source, instantaneous point fluid source and constant volume force. By using the so-called fictitious heat source method and images method, the solutions of a semi-infinite saturated porous medium subjected to a local heat source with time-varied intensity on its free surface are developed from elementary solutions. The numerical integral methods for calculating the unsteady temperature, pore pressure and displacement fields are given. The thermomechanical response are analyzed for the case of a circular planar heat source. Besides, the thermal consolidation characteristics of a saturated porous medium subjected to a harmonic thermal loading are also given, and the fluctuation processes of the field variables located below the center of heat source are analyzed. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (50578008) The English text was polished byYunming Chen.     

新型光子晶体四通道滤波器研究与设计

基于光子晶体环形腔缺陷与线缺陷波导之间的共振耦合原理,设计了 一种由新型环形腔和主波导组成的四通道二维三角晶格光子晶体滤波器.运用平面波展开法和时域有限差分法分析了光波在整合结构中的传输特性,并进一步讨论环形滤波器内的内部介质柱半径大小对滤波器传输特性的影响.结果表明:新改进环形的滤波器传输效率达到80％左右.通过实验...     

含吸收型色散介质的光子晶体的腔极化激元研究

对色散介质层采用洛仑兹振子模型,通过考虑色散介质层两边的边界条件,可以严格得到表征色散介质层的转移矩阵.通过改变介质层的不同参数,详细研究了含吸收型色散介质的对称光子晶体的腔极化激元.研究发现吸收型色散微腔和增益型色散微腔在简正模耦合,无定型展宽效应和失谐效应方面都可以表现出大致相似的性质,但其在透射强度和耦合模频率飘移方面都有着明显的不同.最后对同时含有吸收型色散介质层和Kerr非线性层的一维对称光子晶体的光双稳行为进行了研究,发现其形成双稳态所需的阈值入射光强比仅含Kerr非线性层的阈值入射光强有所降低.     

三电极共面介质阻挡放电的放电特性及诱导气流实验研究

等离子体流动控制激励器由于其响应速度快、激励频带宽、能量损耗低、可靠性强的优势,在航空航天领域的主动流动控制等方面得到了广泛应用.文章提出了一种新型的等离子体气动激励器——三电极共面介质阻挡放电激励器,研究了该激励器电极结构对放电特性和诱导气流速度的影响,并与传统共面介质阻挡放电和沿面介质阻挡放电激励器进行了比较.结果表明:（1）随着激励电压的提高,高压电极和地电极之间先出现了丝状放电并逐渐延伸到第三电极;（2）随着第三电极与高压电极之间的距离增大,诱导气流速率从2.4 m/s下降到0 m/s,而第三电极宽度的变动对诱导气流速度影响可忽略不计;（3）相同外部条件下,该激励器诱导的气流速度小于沿面介质阻挡放电激励器,但高于共面介质阻挡放电激励器.      

Correspondence Between Oscillations and Emitted Photon Closed-Orbits in Spontaneous Emission Rate of an Atom Near a Dielectric Slab

We study the oscillations in the spontaneous emission rate of an atom near a dielectric slab. The emission rate is calculated as a function of system size using quantum electrodynamics. It exhibits multi-periodic oscillations. Four frequencies of the oscillations are extracted by Fourier transforms. They agree with actions of photon closed-orbits going away and returning to the atom. These oscillations are explained as manifestations of quantum interference effects between the emitted photon wave near the atom and the returning photon waves travelling along various closed-orbits.     

Three-Mode Cyclic Squeezed States Constructed via EPR Entangled State

We construct the three-mode cyclic squeezed states and analyze its squeezing property by using the technique of integration within an ordered product of operators and the natural representation of the two-mode squeezing operator in the Einstein-Podolsky-Rosen entangled state basis.     

微型斯特林制冷机回热器的分形表征

为研究回热器中填充结构的微观结构特征,基于多孔介质分形理论,使用压汞法对回热器孔隙分布情况及分形维数进行研究.回热器是微型斯特林制冷机的关键部件,使用不锈钢网片或不锈钢毡填充制备的回热器是一种典型的多孔介质.采用压汞法对回热器进行微观结构测试,得出回热器内部孔隙分布范围.结合多孔介质分形分析的基础理论,计算得出回热器分...     

影响MEMS压控电容变化范围的因素分析

采用静电场力作用下二维三阶段微梁的静力分析模型,分析了影响两侧下拉电极MEMS压控电容可控范围的因素,这些因素包括:驱动电极的位置、电容极板的初始间隙、电容极板长度、介质层的厚度、介质的介电常数等,通过分析可以了解各因素对MEMS压控电容性能的影响以及这些因素之间的一些相互制约关系.分析结果可望能为两侧下拉电极MEMS压控电容的设计提供一些理论指导.     

超高密度图案化磁记录介质中偶极作用与热辅助磁化研究

由于记录介质的超顺磁效应,传统的水平磁记录方式已经达到理论极限。为了实现特比(Tb,1Terabit=240bit)级的超高密度存储,各种记录方案正在探索之中,其中图案化介质和热辅助磁记录技术被认为是最有发展潜力的方向,如果将两者结合则记录密度会更高。笔者结合已有的实验数据与前人的理论工作,通过有限差分法求解动力学方程和Monte Carlo随机方法,重点研究了以下几个与图案化介质及热辅助磁化技术有关的问题:(1)针对数值微磁学中矩形网格处理复杂边界时计算精度较低的问题,利用磁体本身的几何对称性和退磁张量的性质,通过在实空间求积分的方法解析地推导了等边三棱柱的退磁张量。根据这一张量表达式,可以得到任意精度的退磁因子,把这一结果应用在微磁学的网格划分当中,可以提高对复杂边界的处理能力。(2)为了能够在数值计算中高效地求出系统中的偶极作用能,解决由于偶极作用长程性带来求和速度收敛缓慢的问题,笔者通过重新定义网格求和方程,并采取分段处理的方法,解决了Lekner求和法中由于对称性降低而导致的奇异性问题,成功地把Lekner求和法从三维周期性边界条件下的库仑作用系统,推广到了二维周期性结构的磁偶极作用系统。应用Lekner求和法,可以高效地处理图案化介质这类规则排列的磁偶极子系统中、偶极作用能的计算问题。(3)为了深入理解偶极作用能对信息位稳定性与信息写入过程的具体影响,为实际设计图案化记录系统时选择合适的图案化介质提供理论指导,笔者通过求解二维系统的动力学方程,研究了有限阵列和周期性边界条件阵列磁性颗粒间偶极作用能对系统静态与动态性质的影响。发现有限阵列的静态磁学性质,诸如剩磁状态、矫顽力等与系统的大小密切相关,而磁化动力学过程则不受系统大小的影响。发现偶极作用能对系统的磁化强度翻转模式有决定性的作用。对于有限阵列来说,在平面各向异性的水平磁化翻转过程中,由偶极作用强度决定了三种翻转模式,即一致转动、成核模式及这两种模式的过渡区域;在垂直各向异性的垂直磁化翻转过程中,由偶极作用强度决定了四种翻转模式,即成核模式、非线性激发、旋卷模式以及成核与旋卷的过渡区域。对于周期性边界条件下的阵列,由磁场脉冲持续时间和偶极作用强度共同决定了中心磁矩翻转类型相图,相图可以分为五种翻转类型,即关联翻转、过冲翻转、下冲翻转、弹道翻转以及未发生翻转区。(4)为了理解偶极作用能对系统热稳定性的影响以及温度不均匀性对热辅助写入过程的具体影响,笔者运用Monte Carlo方法研究了这两个问题。发现偶极作用能的增加,会导致系统闭锁温度的升高,从而提高系统的热稳定性。在高斯分布型的稳定温度场中,发现根据温度场的半高宽,可以把翻转过程分为三类不同的成核模式,即边缘成核而后中心扩展模式、边缘成核而后边缘扩展模式以及两种模式的混合模式,并且翻转弛豫时间的对数与半高宽导数之间成分段的线性关系,其分段点受外场和中心温度的影响。而对于给定半高宽的温度场来说,弛豫时间与温度的关系与经典成核理论描述均匀温度场中弛豫时间与温度的关系相似,只是此时的能量势垒和比例系数都与温度场的半高宽有关。