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21世纪月球表面太阳光波的转换与传输

海南大学学报（自然科学版） 2001年第3期19卷 222-228页

作者：邢诒存邢晓晖海南师范学院物理系海南海口571158

介绍了月球上的资源和能源 ,并以此来讨论月球表面太阳光波的转换与传输 ,即将其阳光转换为微波 ,以窄波束定向向地面辐射 ,用地面系统接收 ,直接输出供给用户。

关键词：太阳光波微波辐射窄波束月球辐射太阳能资源光波转换光波传输

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单模光纤球形探针光波模式演变与传输分析

单模光纤球形探针光波模式演变与传输分析

作者：马士杰东南大学

学位级别：硕士

光纤连接耦合是光通信系统的基础技术,数据中心、光纤到户等现代光网络建设需要大量高质量光纤连接耦合,光纤探针是实现这一需求的核心部件。本文旨在探讨单模光纤球形探针中光波模式的演变及其传输过程,力求建立适合单模光纤球形探针... 详细信息

光纤连接耦合是光通信系统的基础技术,数据中心、光纤到户等现代光网络建设需要大量高质量光纤连接耦合,光纤探针是实现这一需求的核心部件。本文旨在探讨单模光纤球形探针中光波模式的演变及其传输过程,力求建立适合单模光纤球形探针的模式分析理论,找出不同曲率半径的球形探针中光波模式的演变规律,获得影响球形探针光波传输的因素,为批量制备高品质的光纤探针提供可信的理论依据。本文首先建立了适合单模光纤球形探针的模式分析理论。根据球形探针纵向非均匀的结构特点,提出了单模光纤球形探针分段阶梯串联法,推导得出了三段球形探针的模式函数模型。基于Matlab分别获得三段球形探针基模解析解,发现了单模光纤球形探针中基模变化规律。接着,本文基于改进的本征模展开法,对单模光纤球形探针中光波模式的演变规律及其传输过程进行了详细仿真和分析。发现球形探针结构的纵向非均匀性造成模式耦合,模式功率、有效折射率以及场分布均会发生变化。不同曲率半径单模光纤球形探针模式的演变规律基本一致。此外,还根据球形探针前端主要高阶模场分布规律,提出了单模光纤球形探针模式生态环境的概念,指出模式生态环境由球形探针圆柱对称结构和输入场偏振态共同决定。然后,本文对单模光纤球形探针光波传输过程进行了仿真分析,发现基模与高阶模的叠加造成了球形探针顶部场分布变化;单模光纤球形探针曲率半径不同,模式间相位差不同;大曲率半径球形探针的传输损耗基本为零,小曲率半径球形探针存在轻微的传输损耗。最后,本文测试并分析了实验制备的单模光纤球形探针及其构成的光纤跳线样品。根据样品的实际尺寸建立了仿真模型,分析了样品中光波模式的演变规律,结论与前文模式解析和仿真计算的结果一致。通过对大曲率半径单模光纤球形探针构成跳线样品的三维形貌和插回损测试,证明了全部样品均达到A级标准。

关键词：单模光纤连接耦合球形探针模式演变光波传输

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亮孤子在宇称时间对称波导中的传输和控制

物理学报 2015年第6期64卷 198-208页

作者：党婷婷王娟芬安亚东刘香莲张朝霞杨玲珍太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

基于光波在宇称-时间(PT)对称波导中传输的理论模型,数值研究了亮孤子在呈高斯分布的PT对称克尔非线性平板波导中的传输和控制.PT对称波导,要求波导的折射率分布呈偶对称,而增益/损耗分布呈奇对称.结果表明:当波导的折射率分布强度为正... 详细信息

基于光波在宇称-时间(PT)对称波导中传输的理论模型,数值研究了亮孤子在呈高斯分布的PT对称克尔非线性平板波导中的传输和控制.PT对称波导,要求波导的折射率分布呈偶对称,而增益/损耗分布呈奇对称.结果表明:当波导的折射率分布强度为正时,PT对称波导的中心折射率最大,即使没有自聚焦克尔非线性效应,PT对称波导也可以束缚光波,形成波浪形光束且长距离传输;当折射率分布强度为负时,PT对称波导的中心折射率最小,光波的传输方向发生偏移.而增益/损耗分布可控制光波的偏移方向:增益/损耗分布强度为正,光波向左偏移;强度为负,光波向右偏移;强度为零时,光波被分为两束.且当折射率分布强度为负时,可以很好地抑制相邻亮孤子间的相互作用.该研究结果可为未来PT对称波导在全光控制方面的应用提供一定的理论依据.

关键词：亮孤子宇称时间对称复折射率光波传输

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高斯型PT对称波导中高斯光波的控制

光学学报 2020年第3期40卷 135-142页

作者：党婷婷王娟芬大同大学物理与电子科学学院山西大同037009 太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

基于光波在PT(Parity-Time)对称波导中传输的理论模型,采用数值模拟研究了高斯光波在高斯型PT对称克尔非线性平板波导中的传输控制特性。PT对称波导要求其折射率分布呈偶对称,而增益/损耗分布呈奇对称。研究结果表明:在高斯型PT对称波导... 详细信息

基于光波在PT(Parity-Time)对称波导中传输的理论模型,采用数值模拟研究了高斯光波在高斯型PT对称克尔非线性平板波导中的传输控制特性。PT对称波导要求其折射率分布呈偶对称,而增益/损耗分布呈奇对称。研究结果表明:在高斯型PT对称波导中,基模高斯光波可以形成波浪形光束,并稳定地传输;随着折射率分布强度的增加,波浪形光束的振荡频率增加,振荡幅度减小。一阶高斯光波在PT对称波导中传输时,在折射率较大的条件下,两束光可以被束缚在波导中心稳定地传输,而二阶高斯光波则需要更大的折射率分布强度才能被束缚。该研究结果可为PT对称波导在全光开关控制上的应用奠定理论基础。

关键词：非线性光学高斯光波宇称时间对称波导克尔非线性复折射率光波传输

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小尺寸平面源的误差精确分析(英文)

光子学报 2008年第4期37卷 794-798页

作者：曹长庆曾晓东安毓英西安电子科技大学技术物理学院西安710071

基于Helmholtz方程的严格远场解和源的"误差面积"描述方法,讨论了大发散角光辐射远场振幅和相位对于源包络扰动的依赖关系,讨论了由于源振幅扰动而产生的远场误差,建立了一种恰当的描述远场误差的方法.模拟实验表明,在"相对误差面积"的... 详细信息

基于Helmholtz方程的严格远场解和源的"误差面积"描述方法,讨论了大发散角光辐射远场振幅和相位对于源包络扰动的依赖关系,讨论了由于源振幅扰动而产生的远场误差,建立了一种恰当的描述远场误差的方法.模拟实验表明,在"相对误差面积"的基础上,可以结合利用"离轴距离"来精确描述源误差和分析远场误差,利用"判据点"可以判断离轴误差的存在.

关键词：激光技术远场误差光波传输离轴误差

基于变量变换Galerkin法的三维束传播法

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中国科学（E辑） 2003年第6期33卷 554-561页

作者：肖金标孙小菡张明德东南大学电子工程系南京210096

提出了一种基于变量变换Galerkin法的三维束传播法,用以模拟分析三维介质光波导的光波传输特性。将三维笛卡尔坐标的横向分量x-y作正切函数变换,无限x-y平面则映射成单位平面,无限域问题由此转换成有限域问题,消除了边界截断,提高了计... 详细信息

提出了一种基于变量变换Galerkin法的三维束传播法,用以模拟分析三维介质光波导的光波传输特性。将三维笛卡尔坐标的横向分量x-y作正切函数变换,无限x-y平面则映射成单位平面,无限域问题由此转换成有限域问题,消除了边界截断,提高了计算精度、选择正弦函数作为展开基,适用于任意包层边界的光波导。Galerkin法将三维BPM基本方程归结为一组一阶常微分方程组,可用成熟的Runge-Kutta方法求解,计算程序简单。另外,该方法导出矩阵小,有较高的计算效率。考虑了传播方向上均匀及非均匀的三维计算实例以验证该方法的准确性及计算精度。

关键词：三维介质光波导光波传输变量变换Galerkin法三维束传播法数值模拟 Galerkin法

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菲涅耳衍射的分数傅里叶变换分析

激光杂志 2003年第5期24卷 45-47页

作者：汪治华潘英俊石军重庆工学院电子信息学院重庆400050 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

基于菲涅耳衍射与分数傅里叶变换的关系 ,得出了描述菲涅耳近似下光波传播的光学分数傅里叶变换基本公式 ,并用分数傅里叶变换相加性证明了球面波的传播过程。

关键词：菲涅耳衍射分数傅里叶变换球面波光波传输

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径向偏振光束特性理论研究

径向偏振光束特性理论研究

作者：王慧东华中科技大学

学位级别：硕士

径向偏振光束是一种新颖的、形式独特的偏振光模式,其偏振机制与传统的线偏振和圆偏振有所不同。径向偏振光属于轴对称偏振,属于各向异性偏振形式。径向偏振的优越的光束特性被科学界所重视,许多实验提出了不同的实际产生径向偏振光束... 详细信息

径向偏振光束是一种新颖的、形式独特的偏振光模式,其偏振机制与传统的线偏振和圆偏振有所不同。径向偏振光属于轴对称偏振,属于各向异性偏振形式。径向偏振的优越的光束特性被科学界所重视,许多实验提出了不同的实际产生径向偏振光束的方法,并在不断提高其输出功率、纯度和稳定性。径向偏振光束被某些尖端科学所应用,并取得了良好成果,证明了径向偏振光束的理论价值和广泛应用前景。本文主要从径向偏振光的传输特性、径向偏振光束的实验产生方法和径向偏振光束的尖端应用几个方面对径向偏振光理论进行详细的分析与讨论。对径向偏振光的传输特性进行系统研究,从光波的近轴传输理论出发,讨论了几种重要光波模式解的表达式及相互联系,从而进一步得出径向偏振光束的近轴近似光束模式解的解析表达式。由角光谱法的理论分析模型,推导了径向偏振光束的非近轴传输表达式,并模拟了相应的场分量强度分布和模式图。提出一种新颖的、可行性强的实验产生径向偏振光束的方法。谐振腔尾镜和输出耦合镜都用特殊结构的锥形镜代替,其整体结构紧凑,并适用于大功率的情况。分析了径向偏振光束的聚焦场分量表达式,模拟出了相应的各光场分量的模式图。基于径向偏振光聚焦下的优越特性,讨论了它的几种尖端科技应用,如:激光切割金属、相对论粒子加速、光学显微,从而充分体现了径向偏振光束的实际应用潜力和广阔发展前景。

关键词：轴对称偏振径向偏振光光波传输锥形镜聚焦特性激光切割粒子加速光学显微

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聚焦光束模拟湍流效应自适应光学补偿实验

光学学报 1996年第12期16卷 1786-1789页

作者：吴毅王英俭龚知本汪超候再红中国科学院安徽光学精密机械研究所

报道了聚焦光束传输模拟湍流效应校正的实验研究。描述了短曝光情况下，补偿效率积分概率的意义。

关键词：湍流效应自适应光学补偿光波传输