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参量共振在氮化硅薄膜系统中的应用

参量共振在氮化硅薄膜系统中的应用

作者：吴舒慧华东师范大学

学位级别：硕士

腔光力学是利用光场与宏观机械振子运动之间的耦合,实现对机械振子运动的光学探测以及对机械振子在量子区域进行控制。氮化硅薄膜具有高品质因子、低光学吸收率,已成为光力学研究的一个重要分支。本论文中实验所使用的是基于氮化硅薄膜... 详细信息

腔光力学是利用光场与宏观机械振子运动之间的耦合,实现对机械振子运动的光学探测以及对机械振子在量子区域进行控制。氮化硅薄膜具有高品质因子、低光学吸收率,已成为光力学研究的一个重要分支。本论文中实验所使用的是基于氮化硅薄膜的光机电系统,通过研究参量共振现象,包括微弱振动信号放大、热噪声压缩、薄膜有效品质因子的增强以及非线性振子效应等,测试了系统的性能。该系统是将氮化硅薄膜的基质直接粘接在环形压电陶瓷上,我们不仅可以电学地调控薄膜的振动,更重要的是,通过压电效应,薄膜振子的应力和弹性常数可以被动态调制。这样一个简单的系统,不需要复杂的纳米/微米制造技术,并且可以结合光学相互作用和量子极限探测,为研究腔光力学提供了一个有用的平台。理论上通过在振动方程中加入参量驱动项进行推导,将实验现象与理论相结合。同时计算了驻波腔和行波腔与氮化硅薄膜结合的情况,以及实验系统对位移测量的灵敏度,为精密测量中提高位移测量精度提供了理论指导。

关键词：腔光力学氮化硅薄膜参量共振精密测量

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母船垂荡导致ROV脐带缆参量共振的研究

海洋技术 2011年第3期30卷 77-82页

作者：卢其进杨和振上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240

研究有缆遥控潜水器(Remote Operated Vehicles)的脐带缆受到轴向激励所产生的大幅横向振动,即参量共振。ROV脐带缆的参激现象发生会影响ROV的安全性。针对ROV脐带缆的结构特性,推导出其在轴向激励力下的非线性振动方程。运用希尔无穷... 详细信息

研究有缆遥控潜水器(Remote Operated Vehicles)的脐带缆受到轴向激励所产生的大幅横向振动,即参量共振。ROV脐带缆的参激现象发生会影响ROV的安全性。针对ROV脐带缆的结构特性,推导出其在轴向激励力下的非线性振动方程。运用希尔无穷行列式的方法分析脐带缆的参量不稳定性。以稳定性图为基准分析脐带缆在多种典型工况下的动力响应,着重讨论了系统阻尼对于脐带缆稳定性的影响。研究结果表明:阻尼的增大可以减小脐带缆可能发生参量共振的范围,即阻尼起到抑制共振的作用,特别是次阶稳定区域受到的影响较大;但当系统参数已经处于不稳定区域时,系统阻尼并不能起到抑制振幅的作用。

关键词：有缆遥控潜水器脐带缆参量共振马修不稳定性动力响应

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涡激致顶张力立管双频参量共振研究

海洋工程 2013年第2期31卷 28-34页

作者：肖飞杨和振卢其进张黎邦上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240 Mediterranean Shipping Company Kenny HoustonTX77084USA

研究了涡激力作用导致顶张力立管基于双频激励的参量共振机理。随着海洋油气开发走向深水,参量共振成为深海立管设计面临的挑战之一。立管系统一旦发生参量共振,将因应力过大或疲劳损伤而发生破坏,造成油气泄漏从而带来环境污染和重大... 详细信息

研究了涡激力作用导致顶张力立管基于双频激励的参量共振机理。随着海洋油气开发走向深水,参量共振成为深海立管设计面临的挑战之一。立管系统一旦发生参量共振,将因应力过大或疲劳损伤而发生破坏,造成油气泄漏从而带来环境污染和重大经济损失。顶张力立管受涡激力作用产生横向运动,引起轴向张力波动,满足一定条件时,立管将发生参量共振。目前研究多以单频外激励探讨立管的马修不稳定性,而实际激励为多频叠加,因此双频外激励被提出并被应用于对立管参量稳定性的探讨。研究建立了顶张力立管非线性耦合的运动方程,并推导了多频激励马修方程,采用布勃诺夫-伽辽金法求解有阻尼马修方程,对比分析了单频和双频激励对顶张力立管参量稳定性的影响,探讨了双频激励马修方程设计深海顶张力立管参量稳定性的应用。研究表明:涡激致顶张力立管产生轴向应力波动,进而导致立管系统发生参量共振的现象值得设计人员关注;此外,实际工程设计中激励函数的选取,对被研究系统参量稳定性特性以及阻尼特性的预测具有决定性影响。

关键词：涡激力顶张力立管参量共振马修方程双频激励阻尼

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耗散系统的参量共振

耗散系统的参量共振

作者：郑斌华中师范大学

学位级别：硕士

参量共振现象不仅存在于经典力学系统中,还存在于光与原子相互作用的量子力学系统中。对于经典的参量共振系统,外界通过改变系统的参量而实现对系统的调控;对于量子参量共振系统,可通过周期性的参量调制,产生的组合参量共振可以在新型... 详细信息

参量共振现象不仅存在于经典力学系统中,还存在于光与原子相互作用的量子力学系统中。对于经典的参量共振系统,外界通过改变系统的参量而实现对系统的调控;对于量子参量共振系统,可通过周期性的参量调制,产生的组合参量共振可以在新型光放大器中产生可观的增益,即QASER(超辐射辐射量子放大)。在本文中,对于经典参量共振系统,分别推导出了描述阻尼耗散单振子系统的马蒂厄方程和描述阻尼耗散耦合振子系统的马蒂厄方程组;通过基于弗洛凯理论的投影法,研究了阻尼耗散状态下的单振子系统和耦合振子系统参量共振的增益,分析了两种系统的振荡规律,并讨论了阻尼耗散对单振子系统和耦合振子系统的参量共振区间、不稳定区间的影响。对于量子参量共振系统,在光与二能级原子相互作用的模型下,利用半经典理论的方法,推导出了描述衰减耗散状态下的超辐射场(脉冲)演化方程组。最后,利用数值模拟的方法,研究了衰减耗散状态下QASER(超辐射辐射量子放大)的超辐射场(脉冲)随时间的演化规律。

关键词：参量共振耗散系统马蒂厄方程 QASER

参量驱动型孤子束缚态的形成机制与内部动力学特征

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中国科学（A辑） 1999年第2期29卷 157-166页

作者：王新龙南京大学声学研究所南京大学近代声学重点实验室南京210093

研究非线性参量共振系统中双孤子束缚态的形成机理和内在动力学 ,尤其是孤子的周期“碰撞”行为和相互作用的非线性复杂性 .结果表明 :( 1 )因存在着单阱势 ,同极性双孤子无论相距多远总是相互吸引的 ;它们最终形成振荡型或驻波型孤子... 详细信息

研究非线性参量共振系统中双孤子束缚态的形成机理和内在动力学 ,尤其是孤子的周期“碰撞”行为和相互作用的非线性复杂性 .结果表明 :( 1 )因存在着单阱势 ,同极性双孤子无论相距多远总是相互吸引的 ;它们最终形成振荡型或驻波型孤子束缚态 ;( 2 )束缚态中的每个孤子的动量具有单向性 ,孤子的周期“碰撞”行为实际上是双孤子的不断合并和再生这两个相反过程的动态平衡 ;( 3)在低阻尼的情形下 ,系统内部高频振动模式的激发导致孤子相互作用呈现出一定程度的无规性或混沌性、甚至导致束缚态空间对称性的破损 .

关键词：参量共振孤子束缚态合并驱动型内部动力学

深海顶张力立管在多频参数激励下的稳定性分析和可靠性评估

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深海顶张力立管在多频参数激励下的稳定性分析和可靠性评估