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椭圆运动中万有引力定律表达式的推导兼谈卫星椭圆运动的运行参量及应用

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物理教师 2019年第12期40卷 54-57页

作者：赵曰峰大连市第八中学

本文利用椭圆参数方程得到椭圆运动中任意位置的速度和向心加速度,进而计算出椭圆曲率半径,然后通过开普勒行星运动定律和牛顿运动定律推导出椭圆运动中万有引力定律表达式.同时推导了卫星绕地球椭圆运动的相关参量.

关键词：椭圆运动曲率半径开普勒行星运动定律万有引力表达式

Q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态和Schr(?)dinger猫态及其特性研究

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Q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态和Schr(?)dinger猫态及其特...

作者：赵曰峰东北师范大学

学位级别：硕士

杨-巴克斯特方程(简称YBE)为解决量子统计问题、量子多体问题等方面的研究提供了强有力的理论基础,推动了物理学的发展,并且取得了极大的进展。特别是在此基础上,由德林费尔德(***)在1985年独立建立的量子群理论。量子群实际上不是真正... 详细信息

杨-巴克斯特方程(简称YBE)为解决量子统计问题、量子多体问题等方面的研究提供了强有力的理论基础,推动了物理学的发展,并且取得了极大的进展。特别是在此基础上,由德林费尔德(***)在1985年独立建立的量子群理论。量子群实际上不是真正的群,而是一种非交换的结合代数,是经典李代数的q变形,当q=1时,该代数退化为经典李代数。量子群理论自提出以来,在李代数方面,许多研究者研究了q变型玻色子代数表示、SU(n)表示、SU(1,1)表示等等,在量子光学中,***首先把经典格劳伯态扩展到q变形格劳伯态,自此以后,q变形SU(1,1)相干态、q变形SU(2)相干态等相干态以及它们的叠加态的统计性质受到广泛关注和研究。基于以上前人的研究,本文将对q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态和q变形SU(1,1)Schr(?)dinger猫态及其正交压缩特性、光子数统计分布特性进行研究。本文首先通过q变形玻色子算符构造了q变形SU(1,1)李代数生成元算符,然后利用SU(1,1)李代数的降算符求解其本征态,进而得到q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态。研究发现在该态下,正交算符X和Y满足海森堡最小不确定关系,以及光子数分布符合亚泊松分布。接下来本文利用q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态构造了含有辐角φ的q变形SU(1,1) Schr(?)dinger猫态,然后研究q变形SU(1,1) Schr(?)dinger猫态下的正交压缩特性和光子数的统计分布特性。本文着重研究了偶猫态和奇猫态时的正交压缩特性,以及在辐角φ=0,π/2,π时光子数的统计分布特性。通过研究得到以下结论：对于q变形SU(1,1) Schr(?)dinger猫态下的正交压缩特性,本文研究得到无论是q变形偶猫态还是奇猫态,正交算符X的涨落均被扩大,算符Y的涨落均被压缩,但是它们始终符合海森堡不确定关系。论文中分别绘制了正交算符X和Y的涨落随复变量|z|和实参数q变化的图像,通过图像发现,调节z,q,k,φ这四个参数可以确定一个q变形SU(1,1) Schr(?)dinger猫态(理想压缩态),使正交算符X和Y在该Schr(?)dinger猫态下满足最小不确定关系。对于q变形SU(1,1) Schr(?)dinger猫态下的光子数统计分布特性,当φ=0时,只有偶数n才能测得光子数几率,并且测量几率是逐渐降低的;当φ=π时,只有奇数n才能测得光子数几率,并且也是逐渐降低的;当φ=π/2时,通过图像发现在q变形SU(1,1)Schr(?)dinger猫态下,光子数分布特性与q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态下相同。研究还发现,当φ=0,π时,q变形Mandel参数由参数|z|,q,k决定,通过计算机处理数据来确定q变形Mandel参数的准确数值并作图。从q变形Mandel参数的图像中发现：当|z|→0,φ=π时,q变形Mandel参数Q→1以及当|z|→0,φ=π/2时,q变形Mandel参数Q→0,此时q变形Mandel参数不受参数q,k的限制。此外当|z|→0,φ=0时,q变.形Mandel参数只受到参数q的限制,不再受参数k的影响,此时可通过调节q参数,使光子数分布特性发生改变。

关键词： q变形SU(1,1)Schr(o|")dinger猫态 q变形Barut-Girardello SU(1,1)相干态 q变形Mandel参数正交压缩性质

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阵列式激光打标技术的研究

阵列式激光打标技术的研究

作者：赵曰峰曲阜师范大学

学位级别：硕士

激光技术是集光、机、电等为一体的高新技术，是二十世纪科学技术发展的重要标志和现代信息社会光电子技术的重要支柱之一。其中，激光打标具有无污染、标记字符清晰、持久，与传统打标方式相比运营成本低、操作方便，而且具有防伪功能... 详细信息

激光技术是集光、机、电等为一体的高新技术，是二十世纪科学技术发展的重要标志和现代信息社会光电子技术的重要支柱之一。其中，激光打标具有无污染、标记字符清晰、持久，与传统打标方式相比运营成本低、操作方便，而且具有防伪功能等诸多优点，激光打标在激光加工领域已经占有很大份额，目前国内激光打标机市场如雨后春笋，具有巨大发展潜力。在线激光打标技术越来越产业化、商业化，并发展成一个重要的产业分支。目前，国内对于高速在线激光打标技术问题还没有很好的解决，高速打标领域一直被国外公司垄断，所以，开发研究我们自己的高速在线激光打标技术势在必行。在本文中，我们利用一套独特集成化的系统对CO光束进行有效聚焦和传输，这样就可以使用普通的CO激光器代替昂贵射频CO激光器和YAG激光器，把大距离分离的多路CO激光束紧密聚集，成功解决了国产的普通CO脉冲激光器体积大，多路光束不容易聚集的难题，从而实现点阵打标。单片机由于其体积小，价格廉，功能强，控制灵活等优点越来越受到技术开发者的青睐，在本文中，采用单片机对阵列式激光打标系统控制，详细论述了单片机主处理器与各扩展设备如LCD、键盘等之间的接口设计，并介绍了各接口的扩展电路，最后对各电路的软件编程实现进行了充分论述。本文的具体内容如下： 1、讲述了激光打标的分类，激光加工和激光打标的国内外技术的发展，调研了激光打标的国内外市场现状，分析了激光打标尤其是阵列式在线激光打标的技术与市场前景。 2、论述了阵列式激光打标系统的组成和光学部分的设计原理，并对本系统所用的CO激光器的光学系统的聚焦和传输作了简要介绍。 3、重点论述了利用单片机进行控制阵列式激光打标机的设计原理和过程，对于点阵字符的提取和实现、主处理器的选取和模块功能、主处理器与键盘、LCD之间的电路设计进行了详细介绍。 4、论述了单片机在工作过程中的稳定问题，对如何有效消除干扰的技术做了简要介绍。 5、分析了单片机控制系统的软件编程实现问题，对阵列式激光打标软件控制的实现进行了专门阐述，保证了阵列式在线激光打标机输出稳定的高频率激光脉冲。

关键词：阵列式激光打标机 CO2激光器在线打标单片机控制高频输出

光折变晶体LiNbO_3:Fe中的特殊散射现象

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物理学报 2017年第8期66卷 119-124页

作者：张燕赵曰峰赵丽娜郑立仁高垣梅山东师范大学物理与电子科学学院济南250014 泰山学院物理与电子工程学院泰安271021

用柱面透镜把经针孔滤波器扩束的激光束沿某一个方向聚焦成细丝状(或长条状),细丝状光束垂直入射到LiNbO_3:Fe晶体上,在远场位置观察散射光.我们发现光散射的方向与晶体的c轴方向不一致,不仅沿着晶体的c轴方向有散射光出现,沿光束的条... 详细信息

用柱面透镜把经针孔滤波器扩束的激光束沿某一个方向聚焦成细丝状(或长条状),细丝状光束垂直入射到LiNbO_3:Fe晶体上,在远场位置观察散射光.我们发现光散射的方向与晶体的c轴方向不一致,不仅沿着晶体的c轴方向有散射光出现,沿光束的条形方向也出现很强的散射光.

关键词：非线性光学光折变效应光散射

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激光雷达白天探测大气边界层气溶胶

物理学报 2008年第11期57卷 7390-7395页

作者：张改霞赵曰峰张寅超赵培涛山东师范大学物理与电子科学学院济南250014 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室合肥230031 北京理工大学信息科学技术学院北京100081

介绍了自行研制可用于白天探测大气气溶胶的AML-1激光雷达系统,分析了白天工作条件下激光雷达的各种噪声干扰,并给出了抑制噪声干扰的有效措施.其中,天空背景辐射噪声是激光雷达白天工作的主要干扰,通过接收视场角与激光束发散角的严格... 详细信息

介绍了自行研制可用于白天探测大气气溶胶的AML-1激光雷达系统,分析了白天工作条件下激光雷达的各种噪声干扰,并给出了抑制噪声干扰的有效措施.其中,天空背景辐射噪声是激光雷达白天工作的主要干扰,通过接收视场角与激光束发散角的严格匹配以及采用高光谱透过率超窄带滤光片可大大抑制天空背景光的干扰.最后,给出了AML-1激光雷达白天测量大气边界层气溶胶的典型结果.

关键词：大气光学激光雷达气溶胶边界层

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基于改进的残差网络的分数涡旋光束模态识别

光学学报 2023年第23期43卷 261-269页

作者：魏冬梅杜乾刘芳宁王珂赵曰峰山东师范大学物理与电子科学学院山东省光场调控工程技术研究中心山东济南250358

利用分数涡旋光束进行信息传输,可以大大提高通信系统的容量。但在接收端准确测定分数涡旋光束的模态,尤其在信道中存在湍流的情况下,存在一定的困难。本文提出了改进的残差网络(I-Res Net)以提高模态检测的正确率。实验结果表明,本文... 详细信息

利用分数涡旋光束进行信息传输,可以大大提高通信系统的容量。但在接收端准确测定分数涡旋光束的模态,尤其在信道中存在湍流的情况下,存在一定的困难。本文提出了改进的残差网络(I-Res Net)以提高模态检测的正确率。实验结果表明,本文构建的网络能够准确地识别光束模态,且具有较好的泛化性。在传输距离为1500 m、弱湍流(C_(n)^(2)=10^(-16)m^(-2/3))、模态分辨率Δl≥0.05时,准确率可以达到100%;强湍流(C_(n)^(2)=10^(-14)m^(-2/3))、Δl=0.15时,准确率可以达到96.5%。随着湍流强度或传输距离的增加,正确识别率下降。这些结果对自由空间光通信系统设计具有一定的指导意义。

关键词：分数阶涡旋光束模态分辨率改进的残差网络大气湍流

大气压甲烷针-板放电等离子体中粒子密度和反应路径的数值模拟

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物理学报 2018年第8期67卷 159-168页

作者：赵曰峰王超王伟宗李莉孙昊邵涛潘杰山东师范大学物理与电子科学学院济南250014 中国科学院电工研究所北京100190 比利时安特卫普大学化学学院国家电网济南供电公司济南250012

甲烷针-板放电与重油加氢耦合形成甲烷转化重油加氢,可实现重油高效加氢并增产高附加值低碳烯烃,有实践应用前景和科学研究意义.建立二维流体模型,对大气压甲烷针-板放电等离子体进行数值模拟,得到电场强度、电子温度和粒子密度的空间... 详细信息

甲烷针-板放电与重油加氢耦合形成甲烷转化重油加氢,可实现重油高效加氢并增产高附加值低碳烯烃,有实践应用前景和科学研究意义.建立二维流体模型,对大气压甲烷针-板放电等离子体进行数值模拟,得到电场强度、电子温度和粒子密度的空间与轴向分布,总结反应产额并提炼生成各种带电和中性粒子的关键路径.模拟结果表明,CH_3^+和CH_4^+密度与电场强度和电子温度的轴向演化接近且密切相关;CH_5^+和C_2H_5^+密度沿轴向先增大后减小;CH_3与H密度的空间和轴向分布几乎相同;CH_2,C_2H_4与C_2H_5的粒子密度分布在靠近阴极的区域内明显不同而在正柱区内较为相像;电子与CH_4发生电子碰撞电离生成的CH_3^+和CH_4^+,CH_3^+和CH_4^+分别与CH_4发生分子碰撞解离生成C_2H_5^+和CH_5^+;电子与CH_4间的电子碰撞分解是生成CH_3,CH_2,CH和H的主导反应;CH_2与CH_4和电子与C_2H_4发生的反应分别是生成C_2H_4和C_2H_2的关键路径;电子与CH_4间的电子碰撞分解反应和CH_2与CH_4发生的反应的产额各占H_2总产额的52.15%和47.85%.

关键词：大气压放电等离子体甲烷放电等离子体针-板放电流体模型