WDM光时分复用网络节点的设计

提出了一种大容量的WDM光时分复用网络的概念。这种网络既可利用WDM技术中的波长选路技术，又对每个波长独立进行光时分复用，大大提高了网络的传输速率。文中提出了在光网络中实现时分复用的方式和两种时隙交换的节点结构，分析了WDM光时分复用网络的容量及其优点．指出WDM时分复用是未来全光网络的发展方向。     

声化学反应器中声场非线性研究

推导了利用声压基频和二次谐频分量计算溶液中声场非线性参量的公式,并利用该公式计算了不同功率下侧壁黏结换能器水槽式声化学反应器中亚甲基蓝水溶液的声场非线性参量.结果表明,反应器中亚甲基蓝水溶液的声场非线性明显,低功率下非线性参量测量结果接近标准值,随激励功率增加导致声空化效应增强,非线性参量也随之而增大.     

数值模拟多晶粒生长形貌

基于相场方法,对包含多晶粒的纯物质凝固过程进行了二维数值模拟.以镍为例,展示了界面形貌的生长过程,研究了各向异性参数对枝晶界面形貌的影响.结果表明:随着模拟时间的增加,各晶核由独立生长演化为竞争生长,晶臂间区域的晶臂生长受到抑制.随着各向异性值的增大,各枝晶相貌大小均逐渐增大,同时晶臂间区域减小导致晶臂的竞争生长加强,最后在该区域呈排斥性生长.     

MAEAM研究过渡金属V,Nb,Ta的声子谱

运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的6个对称方向[q00],[qqq],[qq0],[1qq],[1/21/2q]和[q11],计算了体心立方过渡金属V,Nb,Ta的声子谱。研究结果表明,沿3个方向[q00],[qqq]和[qq0],在频率较低(波长较大)的区域,声子谱曲线与实验符合的非常好,在高频率(波长较小)区域,计算结果有稍微的偏差。同时计算结果预测了[1qq],[1/21/2q]和[q11]3个方向的声子谱曲线。     

WDM光时分复用网络节点的设计

提出了一种大容量的WDM光时分复用网络的概念。这种网络既可利用WDM技术中的波长选路技术,又对每个波长独立进行光时分复用,大大提高了网络的传输速率。文中提出了在光网络中实现时分复用的方式和两种时隙交换的节点结构,分析了WDM光时分复用网络的容量及其优点,指出WDM时分复用是未来全光网络的发展方向。     

A density functional theory study of the electronic structures and magnetic properties of Fe（1-x）Cox alloy nanowires encapsulated in （10,0） carbon nanotubes

Under the generalized gradient approximation, the electronic structures and magnetic properties of Fe_(1-x)Co_x alloy nanowires encapsulated inside zigzag (10,0) carbon nanotubes (CNTs) are investigated systematically using firstprinciple density functional theory calculations. For the fully relaxed Fe_(1-x)Co_x/CNT structures, all the C atoms relax outwards, and thus the diameters of the CNTs are slightly increased. Formation energy analysis shows that the combining processes of all Fe_(1-x)Co_x/CNT systems are exothermic, and therefore the Fe_(1-x)Co_xalloy nanowires can be encapsulated into semiconducting zigzag (10,0) CNTs and form stable hybrid structures. The charges are transferred from the Fe_(1-x)Co_xnanowires to the more electronegative CNTs, and the Fe-C/Co-C bonds formed have polar covalent bond characteristics. Both the spin polarization and total magnetic moment of the Fe_(1-x)Co_x/CNT system are smaller than those of the corresponding freestanding Fe_(1-x)Co_xnanowire, and the magnetic moment of the Fe_(1-x)Co_x/CNT system decreases monotonously with increasing Co concentration, but the Fe_(1-x)Co_x/CNT systems still have a large magnetic moment, implying that they can be utilized in high-density magnetic recording devices.     

碱金属声子色散的改进分析型嵌入原子法计算

结合晶格动力学理论,运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的3个高对称方向[00ζ][ζζζ]和[0ζζ],计算了碱金属Li,Na,K,Rb,Cs的声子色散.计算结果表明:沿着相同方向,5个碱金属的声子色散曲线相似,但是频率依次沿Li,Na,K,Rb,Cs的顺序降低.这是由于它们的原子质量依次增大或者是它们的结合能依次减少的缘故;沿着[00ζ]和[ζζζ]方向,2个横波相互简并.这是因为碱金属晶体具有高度的四重和三重旋转对称轴.理论计算结果与实验结果符合得比较好.     

低损耗高双折射太赫兹Topas光子带隙光纤

以太赫兹低损耗聚合物材料Topas环烯烃共聚物为基材,设计了一种带隙型光子晶体光纤.光纤由三角形排列的圆角正六边形空气孔构成包层,缺失四个近邻空气孔构成近菱形的二重对称空气芯.采用有限元法分析了该光纤在太赫兹波段的传输特性.结果表明:在1.5THz附近约0.3THz的宽频范围内存在光子带隙,光纤可以基于光子带隙效应将太赫兹波束缚在空气芯中传输.在1.4~1.6THz范围内具有10-3数量级的高双折射;x偏振基模和y偏振基模的损耗都小于0.1cm-1,分别在1.53THz和1.5THz处达到最小值0.029 1cm-1和0.028 7cm-1.所设计的太赫兹Topas光子带隙光纤具备结构简单、易制备、直径小而易弯曲的特点.     

面心立方金属对称和非对称方向的声子谱

依据晶格动力学理论,采用改进分析型嵌入原子法(Modified Analytic Embedded AtomMethod,MAEAM),沿Brillouin区中的4个对称方向和4个非对称方向,计算了面心立方金属Al、Ni、Rh、Ir、Pd、Pt、Pb的声子谱.结果表明,除Rh、Ir和Pb误差稍大外,其余理论计算结果与实验符合很好,预示着非对称方向计算值的正确性.同时表明MAEAM能够用来描述面心立方(FaceCenter Cubic,FCC)金属晶体原子间的多体相互作用,但是还需要改进和提高.沿着相同方向,FCC金属的声子谱曲线相似,频率依次沿Al、Ni、Rh、Ir、Pd、Pt、Pb的顺序降低,这是由于它们的原子质量与结合能的比值依次降低的缘故.     

电场调控双层石墨烯纳米带的电子结构和光学性质

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了外加电场作用下双层AA堆垛的Armchair边缘石墨烯纳米带(BAGNRs)的电子结构和光学性质. BAGNRs具有半导体特性,其带隙随带宽(宽度为4～12个碳原子)的增加而振荡性减小.当施加电场后,BAGNRs的带隙随着电场强度的增加而逐渐减小,带隙越大对电场值的变化越敏感.当电场值为0.5 V/?时,所有BAGNRs的带隙都为零. BAGNRs具有各向异性的光学性质,其介电函数在垂直极化方向为半导体特性,而在平行极化方向为金属特性.在外加电场的作用下,BAGNRs的介电函数、吸收系数、折射系数、反射系数、电子能量损失系数和光电导率,其峰值向低能量区域移动,即产生红移现象.电场增强了能带间的跃迁几率.纳米带宽度对这些光学性质参数具有不同程度的影响.研究结果解释了电场调控BAGNRs光学性质的规律和微观机理.