拉曼散射研究表面和界面

拉曼散射研究表面和界面

一、喇曼散射研究表面与界面(论文文献综述)

吴昱丹[1](2021)在《长距离高效光纤传能关键技术研究》文中研究表明自国家全面建成小康社会,物联网在十四五规划中迎来了发展的新机遇期,成为了我国今后十年经济发展核心驱动力之一。新规划中,“新基建”工程对物联网感知与监测设施提出了广覆盖、多参量、高精度的新要求。然而传统监测设施在诸如输电线路、地下管廊等需要电磁隔离的特殊场景受制于供能与通信手段无法正常运作,限制了物联网在此类场景的应用。为了解决上述特殊场景的供能与监测问题,目前涌现的解决方案有光纤无源式监测和环境自供能技术。光纤无源式监测技术具有抗电磁干扰的优势,但精确度不高且对监测参量有一定限制,环境自供能手段则在解决能源问题的同时对自然与气象条件有一定要求存在不可控的缺陷。光纤传能技术作为一种新兴的供能技术,因其具有供能稳定、抗电磁干扰、强绝缘和易部署等特性在电力供应领域开始受到关注,是一种极具潜力的能量传输手段。本文据此针对特殊场景下物联网感知与监测设施能源供应问题和通信需求,开展了长距离光纤传能与信息共纤回传系统方案研究,保证了对电子式传感器的稳定供能以及实现了数据安全传输。本文主要完成的研究工作和成果如下:1.提出了一种基于单模光纤的长距离能量传输方案。方案对光纤传能技术的电光转换、光波导传输和光电转换原理过程展开研究,并根据长距离条件下传统光纤传能方案光纤传输损耗过大的不足具体分析光纤传输损耗,指出可通过增大光源线宽结合使用中远红外光的方式降低了激光在光纤长距离传输中的损耗,使光纤传能远程应用具备可行性。2.研制了长距离光纤传能与信息共纤回传系统装置。装置基于长距离能量传输方案并利用波分复用技术实现了能量流与信息流共纤传输。系统的激光器发射光功率500 mW,传输距离10 km,光伏电池转换后可输出57 mW电功率,并具备最大1G速率信号光共纤回传的能力。3.实验验证了长距离光纤传能与信息共纤回传系统的实际可用性。实验系统结合了适用于光纤传能与信息共纤回传装置的传感监测节点以及系统软件平台,实现了蓄能源的充放电平衡及监测节点的稳定运行,证明了系统的实用价值。

李立肖[2](2020)在《微结构光纤的非线性及其应用研究》文中指出微结构光纤(Microstructured Optical Fiber,MOF)作为新一代优异的光学介质,具有很多传统光纤所无法比拟的优良特性,如可调色散、高非线性、大模场面积、高双折射等。而超短激光脉冲与MOF相结合的应用会产生丰富的光学非线性现象,成为目前非线性光学和光子学领域的研究热点。它在全光信号处理、光纤通信、光电子集成和光纤器件等各个方面具有广泛的应用前景。本文从理论和实验上深入研究了 MOF的色散和非线性特性,并开展了相关的应用研究。主要工作和创新成果如下:第一,研究并提出了具有高双折射和高非线性的V型MOF(V-shaped Microstructured Optical Fiber,VMOF),圆形空气孔和二氧化硅材料的设计使得VMOF的制备更加方便。利用全矢量有限元法分析了 VMOF的双折射、色散和非线性系数等参数;进一步优化得到其最佳结构参数,使其在通信窗口中具有较高的双折射、零色散波长和较强的非线性系数。另外,其零色散波长从1.15 μm增加到1.55 μm,且反常色散区的范围包含了钛宝石激光器的工作波长,这非常有利于进行非线性实验,从而可在非线性光学和生物光子学中得到重要应用。第二,理论和实验研究了一种具有低色散和高非线性的掺镱V型MOF(Yb-doped V-shaped Microstructured Optical Fiber,Yb-VMOF)。通过将飞秒脉冲耦合到Yb-VMOF的基模,在可见光波段基于相位匹配的四波混频,有效生成了可调谐的反斯托克斯信号(Anti-Stokes Signal,ASS)。其ASS在562~477 nm的波长范围内,可调谐波长范围超过100nm。477 nm波长处的ASS光和830 nm波长处剩余泵浦光的最大功率比达到23.9:1,转换效率在80%以上,对实验结果的分析,展示了泵浦波长和功率对信号转换的影响。这方面的研究成果有助于在超快光电子和光谱学中超短脉冲光源的进一步研究和应用。第三,研究了超宽带的超连续谱(Supercontinuum,SC)产生。利用800nm波长附近的超短激光脉冲耦合进入二氧化硅MOF中,在其基模的零色散点附近的正常色散区,通过简并四波混频、交叉相位调制、和受激拉曼散射等非线性效应的相互作用,产生了紫外到可见的SC。当泵浦输入脉冲的中心波长为800nm,平均功率为500 mW时,超过40%的入射泵浦光功率被转换到紫外至可见光的频谱区域。研究了在不同光纤长度下的SC频谱演化,进一步分析了其非线性传输机理。这种紫外到可见光的SC将在以紫外和可见光为基础的生物光子学和光谱学中有着重要应用。第四,实验研究了覆盖通信波段的近红外SC的产生。将波长为1550 nm的飞秒脉冲耦合到全正常色散(All-Normal Dispersion,ANDi)二氧化硅MOF中,其基模产生的SC覆盖通信波段,带宽达到435 nm。这是利用ANDi特性材料获得的宽带宽SC,其频谱产生过程中的非线性动力学为自相位调制和光波分裂。这种宽带SC可作为光源在波分复用和光子网络系统中发挥重要的应用潜能。第五,实验研究了高非线性和低色散的MOF中二次谐波和三次谐波同时产生的现象。当泵浦波长为790 nm、功率为450 mW的飞秒激光脉冲在MOF中传输时,基于其基模和高阶模之间的相位匹配,在深紫外到可见光波段罕见地同时产生了二次谐波和三次谐波,分别位于294 nm、502 nm和618nm波长处,且在294 nm到618 nm的谐波范围内总转换效率高达10.59%。这些谐波可作为多频光源将在超快光子学和共振喇曼散射中具有重要的应用价值。第六,仿真分析了拉锥MOF和级联拉锥MOF的特性及SC的产生,并系统分析了初始脉冲宽度和峰值功率等参数对SC的影响,从而为拉锥和级联拉锥MOF的实验研究提供了重要的理论依据。利用MOF的拉锥后处理技术,制备了级联拉锥MOF,并利用它实验研究了波长转换的产生,分析了泵浦输入光的功率和波长对转换效率的影响,实验结果表明:越靠近锥腰区的零色散点,其转换效率越高;当泵浦输入光的波长为800 nm、功率为0.4 W时,产生的ASS光与剩余残余泵浦光的最大功率比为6.3:1。这些研究成果对于超快光子学中新型光器件的研制和应用具有很好的参考作用。

刘欣[3](2019)在《中国物理学院士群体计量研究》文中提出有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分(第一章)以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分(第二至九章)对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分(第十章)在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分(第十一章)通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。

樊灵旻[4](2019)在《基于SAW传感器的无线无源测温系统的研究与应用》文中提出电力系统对运行安全的需求越来越高,电气设备的可靠运行就显得必不可少。为了能够发现电气设备的隐患缺陷,及时予以解决,就需要对相关设备的运行参数进行实时监测。电气设备温度测量监控技术是由应用于工业系统的测温技术演变而来的,历经了热电偶技术、可粘贴在被测物体表面的示温蜡片测温技术、基于红外热像仪的远红外测温技术、基于光纤传感系统的光纤测温技术、有源无线测温技术以及基于SAW传感器的无源无线测温技术等发展阶段。近年来,国外相继开发了一些基于不同检测原理的电气设备温度在线监测装置,为满足安全可靠及实用性要求,各国开始趋向于采用无源无线测温方式。声表面波(SAW)无线无源温度传感器除了本身具有纯无源的特征外,也具备维护周期长、可在恶劣环境下工作、价格低廉等优势,并能够便捷的进行安装使用,工作温度的区间也较大,是在各类无线测温系统中较为理想的选择。目前,无线无源测温系统已有许多研究成果。本课题是基于SAW传感器的无线无源测温系统的设计及应用,首先对SAW传感器相关国内外的发展现状以及研究背景进行介绍分析,进一步明确了该课题研究的必要性。其次对SAW传感器相关的原理、结构型式以及测温原理等进行介绍,并对测温系统以及基于SAW传感器的无线无源测温系统的使用场合进行分析。最后对基于SAW传感器的无线无源测温系统的硬件设计、系统结构、数据分析环节进行介绍,并对火电厂的SAW传感器无线无源测温系统进行系统功能设计、安装方案设计以及实测温度分析。本课题的研究,可以加深对SAW传感器无线无源测温系统的学习与理解,为后续SAW传感器的研究提供一定基础。

唐军[5](2018)在《NOx预测模型和火焰面建表方法在航空发动机燃烧室中的应用研究》文中研究指明由于对航空发动机的排放标准日益严苛,低污染成为航空发动机燃烧室的重要设计指标之一,其中主要为NOx排放。为降低燃烧室NOx排放,要求采用新的燃烧组织方法,从而需要对先进低污染燃烧室燃烧组织和NOx排放生成机理开展研究。针对燃烧室的湍流燃烧过程和NOx排放预测开展数值方法研究,对揭示NOx排放生成机理、探索燃烧组织方法和指导燃烧室设计具有重要的意义。本文围绕航空发动机燃烧室中的湍流燃烧和NOx排放的数值计算问题,开展了基于火焰面方法的燃烧模型和NOx排放预测模型研究。在燃烧模拟方面,开展了建表方法研究,包括层流火焰面数据库构建方法、反应进度变量PDF以及β-PDF处理方法等。分别采用δ-PDF和β-PDF作为反应进度变量PDF,建立了火焰面/进度变量(FPV)和火焰面生成流形(FGM)模型,以及β-PDF的高效处理方法。在NOx数值预测方面,考虑到NO生成与温度的强相关性,通过将焓损失引入层流火焰面数据库中扩展FPV和FGM模型,建立了非绝热FPV和FGM模型,并发展了简化辐射模型光学薄模型(OTM),完善了非绝热流场的求解方法,同时保持了较高计算效率。考虑到NO生成过程是一个慢反应且生成量较小,采用单独求解NO质量分数输运方程的方式进行NOx的预测,建立了两种源项处理方法,包括直接由火焰面查询表获得净反应速率(NO-NET模型)和采用输运方程求解的NO质量分数修正逆反应速率(NO-PC模型)。利用所建立的基于火焰面方法的燃烧模型和NOx排放预测模型,对两种不同类型火焰进行了数值模拟,验证了所发展的燃烧模型和NOx排放预测模型的精度和适用性。通过对Cabra部分预混抬举火焰进行模拟,研究了建表方法对火焰抬举预测的影响,包括层流火焰面数据库构建方法和反应进度变量PDF,表明在火焰抬举的预测上,采用β-PDF作为反应进度变量PDF的FPV和FGM模型具有较高的精度,而采用δ-PDF作为反应进度变量PDF的FPV和FGM模型也出现较大偏差,稳态层流火焰面模型(SLFM)是失效的。通过对钝体稳定火焰HM1的模拟,研究了层流火焰面数据库构建方法、反应进度变量PDF、辐射和化学反应机理对流动、混合、燃烧和NOx预测精度的影响,以及NOx预测模型对NOx预测精度的影响。层流火焰面数据库构建方法、反应进度变量PDF、辐射和化学反应机理对主要热力化学参数的预测影响较小。层流火焰面数据库构建方法和NOx预测模型都对NOx生成的预测有着非常大的影响,基于FGM模型的NO-PC NOx预测模型在NOx预测上具有较高的精度,而NO-NET NOx预测模型则出现高估,基于FPV模型的NOx预测模型也高估了NOx的生成。反应进度变量PDF对NOx预测精度的影响较小。化学反应机理和辐射都对NOx预测精度有非常重要的影响,选择能够详细考虑NOx生成的化学反应机理对提高NOx预测精度是很重要的,同时考虑高温燃气辐射能够有效提高NOx预测精度。本文采用多种光学测量方法,对两种双旋流燃烧室的流动和燃烧流场进行了试验研究。针对采用气膜冷却的斜切径向双旋流燃烧室,借助相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)、可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)和自发振动喇曼散射(SVRS)对温度和主要组分(H2O、CO2、O2和N2)相对浓度进行了测量。针对采用多斜孔冷却的斜切径向双旋流燃烧室,采用二维粒子图像测速仪(PIV)对速度场进行了测量,同时研究了旋流器进气面积和旋流强度对燃烧室流场结构和湍流特征的影响,表明旋流器进气面积和旋流强度主要对二次区流场结构、旋流和主燃射流附近的湍流特征有较大影响。本文开发了一套可用于航空发动机燃烧室中三维两相湍流燃烧和NOx排放模拟的数值计算软件。在LISA液膜破碎模型和KHRT液滴破碎模型基础上,建立了能够考虑非平衡效应的非平衡Langmuir-Knudsen模型,用于模拟燃烧室的雾化和蒸发过程。针对采用气膜冷却的斜切径向双旋流燃烧室,开展了三维两相湍流燃烧流场数值模拟,并与CARS、TDLAS和SVRS测量结果进行了对比验证,表明反应进度变量采用β-PDF能够较好地捕捉主燃区内未燃混合物被回流燃气点燃过程和火焰抬举现象,采用β-PDF作为反应进度变量PDF的FGM模型(FGM-β)对航空发动机燃烧室燃烧特性的模拟具有较高的精度。针对采用多斜孔冷却的斜切径向双旋流燃烧室,将FGM-β模型应用于燃烧流场模拟和性能分析,研究了旋流器进气面积和旋流强度对燃烧室燃烧流场和性能的影响,表明旋流器进气面积和旋流强度都对燃烧流场和出口温度分布有着非常重要的影响。本文对贫油直接喷射(LDI)燃烧室的三维两相湍流燃烧和NOx排放进行了数值模拟,并将NOx排放计算结果与试验进行对比,表明基于非绝热FGM模型的NO-PC NOx预测模型在LDI燃烧室NOx排放的预测上具有较高的精度,误差小于2%。考虑辐射可以降低20%的出口平均EINO,同时考虑详细的NOx生成机理有助于提高LDI燃烧室中NOx排放的预测精度。通过数值研究LDI燃烧室中流动、混合、燃烧和NOx排放的耦合问题,揭示了NOx生成的机理,并给出了NOx排放与中心单元凹陷深度的关系。

宋超[6](2013)在《一种新型的表面增强喇曼方法研究》文中提出微纳尺度贵金属表面对于电磁场有异常的增强作用,这种现象对于喇曼检测有重要意义。本文对金属纳米粒子的光学性质展开探讨,研究了金纳米颗粒的消光性质及场增强效果,对于亚波长金属光栅的透射、反射、局域场增强性质进行分析,并设计了新型的局域场增强结构。本文内容包括以下四个部分:一、利用离散偶极近似法了解金纳米圆球消光性质,得到了吸收系数和散射系数与粒子尺寸和入射波长的变化曲线。二、利用有限元法模拟了不同尺寸和间距的金纳米粒子在不同波长下对于电磁场的近场增强作用,得到了单纳米线、单三角、纳米线二聚体和三角二聚体在平面波激励下的场增强结果,对于不同情况下的电磁场增强进行了深入的分析。研究了电四极距共振模式主导下的近场耦合与电偶极距共振主导的近场耦合的异同。三、用严格耦合波法对周期性亚波长金属光栅进行了理论分析,得到在此结构下TM入射光的电磁场分布。利用结构的上表面作为喇曼增强的基底,计算得到喇曼增强因子为103。系统地研究了固定结构参数下影响光栅透射特性的四种因素,分别为:在入射波长跟狭缝周期相等时导致的掠入射效应、跟狭缝深度相关在狭缝内部形成的类F-P共振效应、跟狭缝周期相关的上下表面spp共振效应、spp与类F-P共振峰接近时的耦合效应。系统总结了这四种效应对于共振峰的影响,为超强透射型光栅设计提供了理论依据。四、为了获得更强的局域场实现更好的喇曼增强效应,本文提出了在亚波长金狭缝中放置两列紧邻金纳米线的结构,将两纳米线近场耦合效应和类F-P共振对电场的放大作用结合起来实现纳米线间更强的电磁场。理论分析得出,两纳米线间电场强度在狭缝深度增加时呈现周期性起伏变化,在狭缝周期近似等于入射波长附近呈现突变趋势,在纳米线间距增加时呈现指数递减。用有限元方法对增强机理进行了仿真,结果显示,在650nm入射狭缝周期为600nm深度为310nm时,电场增强为200倍,此时两金纳米线中心热点处达到109的喇曼增强因子,比单纯的两根金纳米线的热点处增强因子提高了3个数量级。

项元江[7](2011)在《人工电磁超常材料中光和电磁波的传输与控制》文中研究说明光是一种电磁波,由电场和磁场两个分量组成,可形象地说光有两只“手”。但光在常规介质中传播时,相对于电场分量来说,磁场分量因与原子的相互作用通常很弱而被忽略,超常材料的磁响应特性使光和电磁波在其中传输的磁场分量也变得非常重要,甚至与电场分量同等重要,这就为光和电磁波的传播提供了另一只“操控手”。另外,与常规材料不同,人工电磁超常材料的电磁响应特性主要由其构成单元的几何形状、尺寸、排列方式、嵌入物等决定,且可根据需要人为设计,这又为操控光和电磁波的传输提供了极大的自由度。本论文紧紧抓住超常材料的磁响应特性和电磁特性可人为设计两大关键因素,系统研究超常材料中光和电磁波的传输与控制,揭示了光和电磁波传输的若干新现象,提出并证明了若干控制光和电磁波传输的新结构或器件。主要创新点如下:第一,建立了超常材料中超短电磁脉冲传输的物理模型,揭示了超常材料磁响应特性影响超短电磁脉冲传输的机理,提出并论证了反常自陡峭效应和高阶非线性色散效应及其导致的新的非线性光学现象基于传统的非线性光学原理,结合超常材料的色散磁共振行为,建立了超常材料中超短电磁脉冲传输的物理模型,并将其推广到有Raman延迟响应和损耗的情形,同时将理论模型拓展到多个脉冲同时传输时交叉相位调制的情况,这些模型的建立为研究超常材料中超短脉冲的非线性传输,包括孤子物理、调制不稳定性现象、孤子自频移以及超连续的产生等奠定了理论基础。揭示了反常自陡峭效应和高阶非线性色散效应产生的机制,由于色散介电常数和磁导率融入到非线性极化和磁化中,导致了可控的电、磁自陡峭效应及高阶非线性色散项;揭示了反常自陡峭效应和高阶非线性色散效应对孤子传输特性的影响:负的自陡峭效应导致了脉冲峰值往前沿的移动,并使频谱出现与传统介质中自陡峭效应完全相反的变化过程;二阶非线性色散与群速度色散对孤子传输的作用效果类似,可以部分代替线性色散的作用实现孤子稳定传输所需要的平衡条件。第二,系统研究了光和电磁波的若干传输特性与超常材料电磁特性参数之间的关系,揭示了调制不稳定性和孤子的产生和调控规律,发现了反常的调制不稳定性现象,颠覆了传统的调制不稳定性的产生条件。揭示了超常材料中的若干反常调制不稳定性现象:自陡峭系数使调制增益值减小但与其符号无关,并使临界频率和最快增长频率往低频移动;二阶非线性色散的出现颠覆了调制不稳定性的产生条件,导致了在自聚焦介质的正常色散区,甚至在零线性色散情形,有可能产生调制不稳定性;负折射的出现逆转了衍射项的符号,导致了空间调制不稳定性只出现于自散焦非线超常材料中,使得各种非线性与色散的组合情形下时空调制不稳定性均能发生;饱和非线性参数将抑制调制不稳定性的产生,还改变了产生调制不稳定性的自陡峭系数和二阶非线性色散系数的范围;相速度和能量速度的反向特性导致了超常材料定向耦合器中出现了有效的反馈机制,使得调制不稳定性受到耦合器通道的前后向功率、入射功率和非线性参数的严重影响,我们还发现,调制不稳定性的阈值条件只存在于正常色散区。第三,率先讨论了超常材料的线性损耗和非线性磁化引起的非线性吸收效应和非线性折射率增强效应,首次获得了超常材料中的孤子自频移和色散波等非线性光学现象的产生和调控规律,为宽带光源和超连续的产生提供了新的手段。揭示了超常材料的色散磁导率和非线性磁化率对非线性吸收和非线性折射的影响:由于超常材料中线性损耗、色散磁导率以及非线性磁化的相互作用,使得非线性吸收系数甚至可以在不存在非线性极化率虚部时也能出现,同时非线性折射率也获得了极大的增强;首次研究了非线性超常材料中的孤子自频移现象,我们发现:负自陡峭系数增强孤子自频移而正自陡峭系数抑制孤子自频移,正三阶色散系数也将抑制孤子自频移;首次研究了超常材料的色散波的产生和调控手段:当三阶色散为正时,正自陡峭系数使得色散波的频谱变窄、频移蓝移和峰值功率增强,负自陡峭系数使得色散波的脉冲频谱展宽、频移红移和峰值功率减弱;当三阶色散为负时,负自陡峭系数使得色散波的频谱变窄、频移红移和峰值功率增大,正自陡峭系数使得色散波频谱展宽、频移蓝移和峰值功率减弱。超常材料中孤子自频移和色散波的可控性为宽带光源和超连续的产生提供了新的方法。第四,发展了含超常材料多层结构中全向电磁带隙的带边公式,提出了几种宽带全向电磁带隙的设计和调控方法,实现了具备完全传输和可控模数特性的高Q值全向滤波器和独立可调的全向多通道滤波器。零均折射率带隙和零有效相位带隙对电磁波的反射具有全向特性,成为了近年研究的热点。但缺乏衡量电磁带隙宽度和带边频率的有效方法,也缺乏电磁带隙的主动调控手段。为了解决这些问题,我们从推导电磁带隙的带边公式入手,建立了带边频率和带隙宽度与超常材料的电磁参数之间的关系,揭示了带边频率和带隙宽度的主动调控规律,并提出了几种扩展全向电磁带隙宽度的有效方法,为实现宽频带全向电磁带隙提供了理论基础。此外,结合分形结构中缺陷模的独立可调性和超常材料周期结构中电磁带隙的全向特性,采用由负折射超常材料和常规材料构成的分形结构实现了独立可调的全向多通道滤波器;利用两类单负材料构成的光子异质结构,当系统满足零均介电常数和零均磁导率条件时,在不引入缺陷层的情况下,实现了具备完全传输和可控模数特性的高Q值全向滤波器。第五,系统研究了各向异性超常材料中若干反常的传输现象,获得了反常的全反射现象和负的Goos-Hanchen效应的产生条件,提出了负的光子隧穿时间和横向位移的增强方法,发现了各向异性超常材料中新的全向电磁带隙。获得了各向异性超常材料中全反射现象发生的基本条件,揭示了反截止介质中不同于常规介质的反常的全反射现象和布儒斯特角:当入射角小于临界角时,全反射才能发生;且当入射波从光疏介质入射到光密介质时,任何方向入射的电磁波都将被全反射;布儒斯特角明显大于临界角。利用稳定相位理论研究了不确定超常材料中新奇的Goos-Hanchen效应,获得了负的Goos-Hanchen位移的产生条件和控制手段。利用稳定相位理论还得到了光子隧穿经过不确定超常材料薄层时的负的隧穿时间和横向位移,发现只有当不确定超常材料势垒足够薄时,才可能发生隧穿现象;反截止介质中的隧穿时间和横向位移均为负值,当考虑超常材料的损耗,负的横向位移可以获得极大的增强。负的隧穿时间为实现超光速提供了新的可能,为操控快光和慢光提供了新手段。最后,研究了不确定超常材料多层结构中的全向光子带隙特性,讨论了各向异性对全向带隙的带边频率、带隙宽度和缺陷模的影响。

韩宪越[8](2011)在《新型CaB4晶体的生长与物理性质研究》文中进行了进一步梳理硼化物陶瓷由于其高的熔点和化学稳定性及良好的耐高能粒子轰击性等,通常被应用作为具有优良性能的特殊功能材料。由于MgB2超导电性的发现,碱土金属硼化物受到了人们极大地关注,而钙-硼体系化合物作为碱土金属硼化物的重要一员,自然也引起众多科学家的研究热情。在常压Ca-B相图中,仅有立方结构CaB6一种化合物。尽管有报道指出可能存在与稀土元素四硼化物结构一致的CaB4化合物,但一直没在实验上成功合成出这种晶体。Schmitt等人采用固态反应法制备了CaB4-xCx化合物(0< x <5%),这种晶体的合成与碳的掺杂有关,使用不同的原料,改变反应条件都未能得到纯CaB4化合物。我们小组采用高温高压的方法成功合成了纯的CaB4单晶体,研究表明CaB4是一种高压下的稳定相。研究成果丰富了Ca-B体系的相形成规律,并为获得新型硼化物提供了有效的新途径。本文对CaB4晶体的形成规律和物理性质作了系统性研究。研究结果表明在CaB4晶体形成过程中,硼首先以固液反应方式溶入液态钙中,然后与钙反应形成CaB4晶体析出。当反应温度较低时,合成的晶体多为细长棒状,获得的晶体数量相对较少。当反应温度较高时,溶入的硼量增多,进而能获得尺寸较大的块状晶体,且晶体形成的产率较高。实验获得的CaB4晶体密度为2.62(±0.03) g/cm3。采用电感耦合等离子体(ICP)法测定CaB4晶体中元素含量比为Ca∶B = 1∶4.1。CaB4晶体电性能测试发现,其电阻率随着温度的变化规律符合金属性导电机制,其剩余电阻为ρ(2 K) = 6.7μ(?)cm,霍尔测量表明晶体的多数载流子是电子。应用德拜和爱因斯坦两个模型,对CaB4晶体的热容和电阻率随温度变化规律进行了表征。晶体的磁性测量表明纯净CaB4晶体为顺磁性。通过对喇曼实验偏光配置,测量到了四条散射谱。对CaB4晶体进行Mn元素掺杂研究表明:采用高温高压方法制备Ca-Mn合金能有效抑制钙的挥发和氧化。通过对掺杂晶体喇曼散射测量发现,A1g和Eg模式的高频部分的散射峰位移较为明显,位移量与合金中的掺杂元素的量有关系,并且由掺杂Mn量大的合金合成的晶体电阻率小,晶体的导电性比由掺杂量少的合金合成晶体的好,可以判定晶体内部有掺杂元素进入。通过第一性原理计算研究了CaB4晶体的能带结构、光学常数、弹性常数、声子谱等。指出了CaB4的晶格振动中的两类红外吸收激活振动模式(A2u和Eu),四类喇曼散射激活振动模式(A1g、B1g、B2g和Eg)。通过第一性原理研究了掺杂CaB4晶体的能带和自旋极化。

刘霞[9](2011)在《In0.82Ga0.18As红外探测材料的MOCVD生长与器件研究》文中研究指明在13μm的近红外波段,InxGa1-xAs是非常重要的红外探测材料。与传统的HgCdTe材料和锑化物材料相比,三元InxGa1-xAs材料具有较高的电子迁移率,良好的稳定性和抗辐照性能,并且具有更成熟的材料制备和器件工艺处理技术,尤其是在较高温度和强辐照下InxGa1-xAs器件的性能更优。它的带隙可以在0.351.43 eV之间变化,已成功应用于空间遥感和红外成像等领域。近年来,在空间成像(包括地球遥感、大气探测和环境监测等)及光谱学领域,对高In组分InxGa1-xAs探测器件的需求不断增长,尤其是截止波长为2.5μm(对应In组分为0.82)的In0.82Ga0.18As红外探测器件。由于高In组分的InxGa1-xAs材料与衬底InP之间存在2%的晶格失配,而晶格失配会使外延材料的位错和缺陷密度增加,导致器件的性能降低,因此高质量In0.82Ga0.18As材料的制备显得尤为重要。两步生长法是用来解决晶格失配较大材料的最主要的方法之一:首先在低温下生长缓冲层,然后在较高的温度下生长外延层。两步生长法能够有效地抑制位错和缺陷向外延层内延伸,提高外延层的结晶质量。为了进一步获得高质量的In0.82Ga0.18As探测器材料,在两步生长过程中通过对低温缓冲层进行退火处理提高In0.82Ga0.18As外延层的结晶质量。本文通过优化两步生长法制备In0.82Ga0.18As探测材料及器件相关材料,研究制备条件对探测器材料质量的影响,并对制备的探测器件的性能进行了分析和探讨。本论文的具体研究工作包括:1.高质量In0.82Ga0.18As探测器材料的制备和表征研究。在两步生长的过程中对低温缓冲层In0.82Ga0.18As进行热退火处理,以提高外延层的结晶质量。研究了In0.82Ga0.18As低温缓冲层的退火温度和退火时间对外延层结晶质量的影响,结果表明,低温缓冲层In0.82Ga0.18As在530 oC下退火5 min时,外延层的结晶质量最好。通过变温霍尔效应的测试,间接说明了低温缓冲层的退火处理可以提高外延材料的结晶质量。2. In0.82Ga0.18As探测器窗口用InAs0.6P(0.4)的生长和初步表征研究。采用InAs0.6P(0.4)和In0.82Ga0.18As两种材料作为低温缓冲层在InP衬底上制备了InAs0.6P(0.4)外延材料,研究了缓冲层和外延层的生长条件对外延层InAs0.6P(0.4)结晶质量的影响。结果表明,采用In0.82Ga0.18As作为缓冲层时获得的InAs0.6P(0.4)的结晶质量较高。此时最佳的缓冲层的厚度为100 nm左右,外延层的生长温度为580 oC时,为探测器窗口用高质量InAs0.6P(0.4)的生长提供了参考。3. In0.82Ga0.18As探测器结构材料和器件的研究。优化了In0.82Ga0.18As器件结构的外延层和窗口层的厚度,制备出大面积、组分均匀的InP/In0.82Ga0.18As/InP和InAs0.6P(0.4)/In0.82Ga0.18As/InP探测器结构材料,制作出单元、4x2、256x1元的In0.82Ga0.18As探测器件,并对器件的性能行进了分析和探讨。

和志明,陈智雍[10](2010)在《分布式光纤温度测井及其信号滤波法的改进》文中认为分布式光纤温度测量系统是用于实时空间温度场分布测量的传感系统,是一种分布式的、连续的光纤温度传感器。光纤同时担任了传输媒质和传感媒质的作用,利用光纤中传输光的背向喇曼散射效应,对光纤本身所处的温度场分布情况进行实时分布式的测量,利用光时域反射技术对测量点精确定位。测量得到的信号存在随机误差,对传统信号滤波法进行了改进,采用灰色系统GM(1,1)模型进行滤波。文章阐述了分布式光纤温度测井技术的原理,从基本理论上给出了光纤测温的基础,并针对光纤有噪信号的改进的滤波方法进行了探讨和论述,给出了分布式光纤温度测井的温度剖面分布图及其滤波后的温度分布图,说明了光纤温度测井是一种效果好的温度测量方法,所提滤波方法可以应用到光纤测温的信号滤波中。

二、喇曼散射研究表面与界面(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、喇曼散射研究表面与界面(论文提纲范文)

(1)长距离高效光纤传能关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 光纤传能技术简介
    1.3 光纤传能技术国内外发展现状和应用趋势
    1.4 长距离光纤传能应用的问题与挑战
    1.5 本文的主要研究内容和结构
第二章 光纤传能技术的原理研究
    2.1 电光转换
        2.1.1 激光器电光转换的原理
        2.1.2 半导体激光器电光转换的效率
    2.2 光波导传输
        2.2.1 光纤的传输原理
        2.2.2 光纤的传输损耗
        2.2.3 光纤的非线性损耗
        2.2.4 光纤的弯曲损耗
    2.3 激光的光电转换
        2.3.1 光生伏特效应原理
        2.3.2 光伏电池的性能参数
        2.3.3 光伏电池的类型
    2.4 本章小结
第三章 长距离光纤传能与信息共纤回传系统的设计与实现
    3.1 长距离光纤传能系统设计思路及系统框图
    3.2 长距离光纤传能系统模块设计与选型
        3.2.1 光纤传输链路
        3.2.2 激光光源
        3.2.3 光电转换器
        3.2.4 波分复用器
    3.3 长距离光纤传能最小系统搭建与测试
    3.4 本章小结
第四章 传感监测节点与平台的设计与实现
    4.1 传感监测节点电源管理模块设计
        4.1.1 电源管理电路
        4.1.2 能量存储单元设计
    4.2 远程传感监测节点的研制与测试
        4.2.1 数据处理单元设计
        4.2.2 光发射模块设计
        4.2.3 传感监测节点程序方案设计
        4.2.4 传感监测节点封装设计
    4.3 光纤传能整体系统搭建与测试
    4.4 系统软件监测平台设计
        4.4.1 系统平台开发环境与框架
        4.4.2 数据库设计
        4.4.3 系统平台设计
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
致谢

(2)微结构光纤的非线性及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 MOF的研究现状
    1.3 拉锥MOF光纤的研究现状
    1.4 论文研究内容及结构安排
    参考文献
第二章 MOF的非线性理论基础
    2.1 MOF中光脉冲非线性传输方程的推导
    2.2 非线性薛定谔方程的分步傅里叶数值解法
    2.3 双零色散高非线性MOF中的SC产生
        2.3.1 双零色散高非线性MOF的结构及参数计算
        2.3.2 SC的产生及其影响因素
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 高非线性VMOF的特性及实验研究
    3.1 规则六边形MOF的特性研究
        3.1.1 MOF的特性分析
        3.1.2 影响MOF特性的因素
    3.2 高双折射高非线性VMOF的结构及特性研究
        3.2.1 高双折射高非线性VMOF的结构设计
        3.2.2 色散特性
        3.2.3 双折射特性
        3.2.4 非线性特性
    3.3 高非线性Yb-VMOF中可见光波段的ASS产生
        3.3.1 基于FWM的ASS
        3.3.2 Yb-VMOF的特性分析
        3.3.3 可见光波段ASS的高效产生实验
        3.3.4 实验结果及分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 MOF中不同波段的频谱产生
    4.1 紫外至可见光波段SC的产生
        4.1.1 产生SC的MOF结构及特性分析
        4.1.2 紫外至可见光波段SC的产生实验
        4.1.3 实验结果及分析
    4.2 二氧化硅ANDi MOF中近红外波段SC的产生
        4.2.1 二氧化硅ANDi MOF的结构和特性分析
        4.2.2 近红外SC的产生实验
        4.2.3 实验结果及分析
    4.3 高非线性MOF中二次和三次谐波的产生
        4.3.1 二次谐波和三次谐波的产生条件
        4.3.2 高非线性MOF的结构和特性分析
        4.3.3 二次和三次谐波的产生实验
        4.3.4 实验结果及分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 拉锥与级联拉锥MOF的SC与波长转换研究
    5.1 基于拉锥与级联拉锥MOF的SC
        5.1.1 拉锥MOF中SC的产生及分析
        5.1.2 级联拉锥MOF中SC的产生及分析
    5.2 拉锥与级联拉锥MOF的制备
        5.2.1 MOF的几种后处理技术
        5.2.2 拉锥MOF的制备
        5.2.3 级联拉锥MOF的制备
    5.3 基于级联拉锥MOF的波长转换实验
        5.3.1 级联拉锥MOF的结构和特性分析
        5.3.2 波长转换的实验及分析
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 结论
    6.1 研究工作及成果总结
    6.2 不足与改进措施
附录 缩略语
致谢
博士期间发表的论文及发表专利

(3)中国物理学院士群体计量研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
绪论
    一、文献综述
    二、论文选题和研究内容
    三、研究的创新与不足
第一章 中国物理学院士的产生与本土化
    1.1 民国时期中国物理学院士的产生
        1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士
        1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员
    1.2 当代中国物理学院士的本土化
        1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员
        1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展
    1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士
    1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析
        1.4.1 中国物理学院士的名单汇总
        1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势
第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析
    2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析
        2.1.1 女性物理学院士占比较低
        2.1.2 院士整体老龄化问题严重
        2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区
    2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析
        2.2.1 学士学位结构
        2.2.2 硕士学位结构
        2.2.3 博士学位结构
    2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析
        2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势
        2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强
        2.3.3 物理学院士的国外工作单位
    2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析
        2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计
        2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析
        2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析
第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析
    3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析
        3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁”
        3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高
    3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析
        3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域
        3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着
    3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析
        3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势
        3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势
    3.4 小结
第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析
    4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析
        4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁”
        4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80%
        4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角
    4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析
        4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域
        4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着
        4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心
    4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析
        4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势
        4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势
    4.4 小结
第五章 中国光学院士群体的计量分析
    5.1 中国光学院士基本情况的计量分析
        5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁”
        5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多
    5.2 中国光学院士研究领域的计量分析
        5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学
        5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强
    5.3 光学院士的发展趋势分析
        5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势
        5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势
    5.4 小结
第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析
    6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析
        6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁”
        6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85%
    6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析
        6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡
        6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存
    6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析
        6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势
        6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势
    6.4 小结
第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析
    7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析
        7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人
        7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95%
        7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献
    7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析
        7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况
        7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着
    7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析
        7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势
        7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势
    7.4 小结
第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析
    8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析
        8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显
        8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势
        8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势
    8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析
        8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁”
        8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势
    8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析
        8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着
        8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势
    8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析
        8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域
        8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势
    8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析
        8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势
        8.5.2 中国物理力学由应用走向理论
        8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势
第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析
    9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究
        9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显
        9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上
        9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多
    9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析
        9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析
        9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析
    9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析
        9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制
        9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基
        9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献
        9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大
        9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强
第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征
    10.1 中国物理学院士的群体结构特征
        10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显
        10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强
        10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出
        10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破
    10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征
        10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力
        10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显
        10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密
    10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征
        10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展
        10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰
        10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大
第十一章 中国物理学院士群体的成长路径
    11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素
        11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在
        11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱
        11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强
        11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响
    11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素
        11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强
        11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱
        11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面
    11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素
        11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱
        11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响
        11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强
    11.4 结语与展望
附录
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式

(4)基于SAW传感器的无线无源测温系统的研究与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究情况
    1.3 国内外工程应用情况
    1.4 论文主要创新点
    1.5 论文主要内容
第二章 基于SAW传感器的无线无源测温系统的原理
    2.1 SAW特性及原理
        2.1.1 SAW原理
        2.1.2 SAW特性
    2.2 SAW传感器工作原理
    2.3 SAW传感器测温原理
    2.4 SAW传感器形式结构
        2.4.1 有源型振荡器
        2.4.2 无源型振荡器
    2.5 SAW传感器信号检测
    2.6 本章小结
第三章 基于SAW传感器的无线无源测温系统适用场景分析
    3.1 测温系统概述
    3.2 不同种类测温系统特点分析
    3.3 基于SAW的无线无源测温系统适用场景分析
    3.4 本章小结
第四章 基于SAW传感器的无线无源测温系统的设计
    4.1 硬件设计
        4.1.1 测温网关
        4.1.2 SAW传感器
        4.1.3 采集器
    4.2 系统结构
    4.3 功能模块和数据接口
        4.3.1 功能模块
        4.3.2 数据接口
    4.4 数据分析
        4.4.1 高温原因分析
        4.4.2 趋势分析
        4.4.3 薄弱环节预测
    4.5 本章小结
第五章 基于SAW传感器的无线无源测温系统在火电厂的应用
    5.1 系统功能设计
        5.1.1 系统登录界面
        5.1.2 树型栏界面
        5.1.3 网关温度状态
        5.1.4 采集器温度信息
        5.1.5 传感器视图
        5.1.6 查询功能
        5.1.7 设备总览
        5.1.8 报警功能
        5.1.9 高温报警短信推送功能
        5.1.10 数据预处理
        5.1.11 传感器温度矫正
    5.2 系统安装
        5.2.1 传感器安装
        5.2.2 天线安装
        5.2.3 通讯装置
        5.2.4 电线连接
    5.3 实测温度分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 不足
    6.3 展望
参考文献
致谢
项目材料使用授权书
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(5)NOx预测模型和火焰面建表方法在航空发动机燃烧室中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 火焰面方法国内外研究现状
        1.2.1 燃烧模拟简化方法
        1.2.2 湍流燃烧中的火焰面方法
        1.2.3 火焰面方法在燃烧室中的应用研究
    1.3 NO_x数值预测方法国内外研究现状
        1.3.1 NO_x生成机理
        1.3.2 NO_x数值预测方法
    1.4 LDI燃烧室国内外研究现状
        1.4.1 LDI燃烧室发展历程
        1.4.2 多点LDI燃烧室国内外研究现状
    1.5 论文主要研究工作
第2章 控制方程和数值模拟方法
    2.1 引言
    2.2 控制方程
        2.2.1 气相控制方程
        2.2.2 液相控制方程
    2.3 湍流模型
    2.4 雾化模型
        2.4.1 LISA模型
        2.4.2 KHRT模型
    2.5 非平衡Langmuir-Knudsen蒸发模型
    2.6 数值方法
    2.7 本章小结
第3章 火焰面/进度变量和火焰面生成流形模型研究
    3.1 引言
    3.2 火焰面/进度变量模型
        3.2.1 稳态层流火焰面模型
        3.2.2 火焰面/进度变量模型
    3.3 火焰面生成流形模型
    3.4 β-PDF的处理
    3.5 Cabra抬举火焰数值研究
        3.5.1 火焰结构和边界条件
        3.5.2 网格划分和数值方法
        3.5.3 结果与分析
    3.6 钝体稳定火焰HM1 数值研究
        3.6.1 火焰结构和边界条件
        3.6.2 网格划分和数值方法
        3.6.3 结果与分析
    3.7 本章小结
第4章 NO_x数值预测方法研究
    4.1 引言
    4.2 非绝热火焰面模型
    4.3 辐射模型
    4.4 NO_x预测模型
    4.5 钝体稳定火焰HM1中 NO_x排放数值研究
        4.5.1 建表方法对NO预测影响研究
        4.5.2 化学反应机理对NO预测影响研究
        4.5.3 辐射对主要热力化学参数预测影响研究
        4.5.4 辐射对NO预测影响研究
    4.6 本章小结
第5章 航空发动机燃烧室流动和燃烧特性试验研究
    5.1 引言
    5.2 试验系统与测量方法
        5.2.1 试验系统
        5.2.2 测量方法
    5.3 双旋流燃烧室试验模型与试验状态
    5.4 Model-A燃烧室燃烧特性试验研究
    5.5 Model-B燃烧室流动特性试验研究
        5.5.1 旋流器进气面积对流场结构影响研究
        5.5.2 旋流强度对流场结构影响研究
    5.6 本章小结
第6章 火焰面/进度变量和火焰面生成流形模型对燃烧室燃烧特性影响研究
    6.1 引言
    6.2 Model-A燃烧室燃烧特性数值研究
        6.2.1 燃烧室模型和数值方法
        6.2.2 火焰面模型验证和分析
        6.2.3 建表方法对燃烧特性预测影响研究
    6.3 旋流器结构对Model-B燃烧室燃烧特性影响研究
        6.3.1 燃烧室模型和数值方法
        6.3.2 旋流器结构对燃烧室燃烧流场和性能影响研究
    6.4 本章小结
第7章 LDI燃烧室 NO_x排放数值模拟研究
    7.1 引言
    7.2 LDI燃烧室模型和数值方法
    7.3 LDI燃烧室燃烧流场和 NO_x排放数值模拟研究
        7.3.1 建表方法和 NO_x预测模型验证和分析
        7.3.2 LDI单元相互作用研究
    7.4 不同当量比下LDI燃烧室 NO_x排放研究
    7.5 中心单元凹陷的燃烧特性和 NO_x排放研究
    7.6 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 创新点
    8.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文和获奖情况
    发表的学术论文
    获奖情况

(6)一种新型的表面增强喇曼方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 喇曼散射的提出、原理、发展、应用
    1.2 表面增强喇曼散射的提出
    1.3 表面增强的方法及本文拟解决的问题
    1.4 学位论文的主要内容
第2章 计算方法简介
    2.1 金属介电常数的理论模型
    2.2 离散偶极近似法
    2.3 严格耦合波法
    2.4 有限元法
    2.5 本章小结
第3章 金纳米粒子消光及电场增强研究
    3.1 金球的消光性质
    3.2 纳米线、纳米线二聚体和单三角、三角二聚体的电场增强研究
    3.3 本章小结
第4章 亚波长金属光栅电磁场分布研究
    4.1 严格耦合波法计算结构的电磁场分布
    4.2 金属光栅透射和反射曲线计算
    4.3 金属光栅表面用于喇曼增强
    4.4 本章小结
第5章 周期性亚波长狭缝与金纳米线结合结构的性质研究
    5.1 新型结构的理论分析
    5.2 狭缝深度对于E/E0的影响
    5.3 狭缝周期对E/E0的影响
    5.4 工艺设计与流程
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录 1
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢

(7)人工电磁超常材料中光和电磁波的传输与控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
插图索引
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超常材料简介
        1.2.1 超常材料的研究历史
        1.2.2 人工超常“原子”和“分子”
        1.2.3 超常材料的制备和基本特性
    1.3 超常材料中光和电磁波的传输研究进展
        1.3.1 概述
        1.3.2 超常材料中超短电磁脉冲的传输
        1.3.3 超常材料复合周期结构中光和电磁波的传输
        1.3.4 各向异性超常材料中光和电磁波的传输
    1.4 超常材料的应用前景和发展趋势
    1.5 本论文的主要工作及创新点
        1.5.1 选题的意义
        1.5.2 论文的主要工作和创新点(成果)
        1.5.3 论文的布局
        1.5.4 课题来源和受资助情况
第2章 超常材料中超短电磁脉冲传输的物理模型及新效应
    2.1 引言
    2.2 超常材料的等效介质理论及宏观电磁特性
    2.3 超常材料中超短电磁脉冲传输的物理模型
        2.3.1 一般性模型
        2.3.2 不存在非线性磁化情形下的非线性传输模型
        2.3.3 有Raman延迟响应情形下的非线性传输模型
        2.3.4 存在损耗情形下的非线性传输模型
        2.3.5 交叉相位调制情形下的非线性传输模型
    2.4 超常材料中超短电磁脉冲传输的新效应
        2.4.1 反常的自陡峭效应对孤子传输的影响
        2.4.2 高阶非线性色散效应
    2.5 小结
第3章 超常材料中反常调制不稳定性现象及其调控
    3.1 引言
    3.2 非线性超常材料中调制不稳定性的一般性分析
        3.2.1 平面波解的线性稳定性分析
        3.2.2 调制不稳定性的一般性分析
    3.3 负折射导致反常时空调制不稳定性
        3.3.1 空域调制不稳定性
        3.3.2 时空调制不稳定性
    3.4 反常自陡峭效应调控调制不稳定性的产生和特性
    3.5 二阶非线性色散颠覆调制不稳定性的产生条件
    3.6 饱和非线性调控调制不稳定性的产生条件的影响
        3.6.1 自陡峭效应和饱和参数对调制不稳定性的影响
        3.6.2 二阶非线性色散和饱和参数对调制不稳定性的影响
        3.6.3 三者均存在时对调制不稳定性的影响
    3.7 定向耦合器中的负折射通道导致的反常的调制不稳定性
        3.7.1 反向定向耦合器中的调制不稳定性增益谱
        3.7.2 反向定向耦合器中负折射通道对调制不稳定性的影响
    3.8 小结
第4章 超常材料中超短脉冲的反常传输特性
    4.1 引言
    4.2 超常材料中的非线性吸收效应和增强的非线性折射率
        4.2.1 色散磁导率对非线性吸收和非线性折射率的影响
        4.2.2 非线性磁化对非线性吸收和非线性折射率的影响
        4.2.3 线性吸收对非线性吸收系数和非线性折射率的影响
    4.3 超常材料中的孤子自频移效应及其调控
        4.3.1 传统非线性介质中孤子自频移效应和调控
        4.3.2 超常材料中的孤子自频移效应和控制
    4.4 超常材料中色散波的产生及其调控
        4.4.1 传统非线性介质中色散波的产生和调控
        4.4.2 超常材料中色散波产生和控制
    4.5 小结
第5章 超常材料中电磁带隙的调控、新效应及应用
    5.1 引言
    5.2 传输矩阵法和色散关系
        5.2.1 传输矩阵法
        5.2.2 色散关系
    5.3 宽带全向零均折射率带隙设计和调控
        5.3.1 零均折射率带隙的带边频率的决定因素
        5.3.2 超常材料色散的电磁参数对零均折射率带隙的影响
        5.3.3 零均折射率带隙的调控和带隙宽度展宽
    5.4 零有效相位带隙的带边频率、带隙展宽及其调控
        5.4.1 利用等效介质理论获得零有效相位带隙的带边公式
        5.4.2 零有效相位带隙与单负超常材料电磁参数之间的关系
        5.4.3 通过调控单负材料的等离子频率展宽零有效相位带隙
        5.4.4 利用一维三元光子晶体展宽零有效相位带隙
    5.5 基于超常材料的可调、全向和多通道滤波器
        5.5.1 利用零均等效介电常数和磁导率实现多通道全向滤波器
        5.5.2 利用超常材料分形多层结构实现独立的可调多通道全向滤波器
    5.6 小结
第6章 各向异性超常材料对光波传输的影响和调控
    6.1 引言
    6.2 不确定超常材料中的反常全反射现象
        6.2.1 不确定超常材料中的色散关系和反射系数
        6.2.2 不确定超常材料中磁共振导致的反常全反射现象
    6.3 不确定超常材料中新奇的Goos-Hanchen效应及其调控
        6.3.1 稳定相位理论和Goos-Hanchen位移公式
        6.3.2 透射光束的Goos-Hanchen位移增强和控制
    6.4 不确定超常材料中反常光子隧穿现象及其控制
        6.4.1 横向位移和隧穿时间
        6.4.2 横向位移和隧穿时间的新特性
        6.4.3 损耗对横向位移的增强效应
    6.5 超常材料的各向异性对光子带隙的影响和调控
        6.5.1 超常材料的各向异性对色散关系和传输矩阵的影响
        6.5.2 含各向异性超常材料的光子晶体的带隙特性
        6.5.3 含各向异性超常材料的光子晶体的缺陷模特性
    6.6 小结
总结和展望
参考文献
致谢
附录A 攻读博士学位期间发表论文、获得奖励和参与科研项目目录

(8)新型CaB4晶体的生长与物理性质研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 硼及其化合物简介
        1.1.1 单质硼的性质
        1.1.2 硼的化合物及性质
        1.1.3 二元金属硼化物的晶体结构
        1.1.4 硼化物的性质和用途
    1.2 钙硼化合物的制备
        1.2.1 CaB_6 粉末制备方法
        1.2.2 CaB_6 多晶体合成
        1.2.3 CaB_6 单晶体合成
    1.3 CaB_4 晶体的合成
        1.3.1 常压下C 掺杂CaB_4 晶体的合成
        1.3.2 高压下CaB_4 晶体的合成
    1.4 掺杂CaB_6 晶体的磁性
    1.5 第一性原理计算简介
    1.6 论文研究目的和内容
第2章 CaB_4的性能研究
    2.1 CaB_4 晶体的生长模式
        2.1.1 高温高压合成实验
        2.1.2 实验合成晶体的形貌
        2.1.3 晶体的生长规律
    2.2 CaB_4 晶体结构和成分分析
        2.2.1 CaB_4 单晶体衍射分析
        2.2.2 CaB_4 晶体成分分析
    2.3 CaB_4 单晶体的导电性
        2.3.1 CaB_4 单晶体的导电性测量
        2.3.2 CaB_4 单晶体的电阻率随温度的变化
        2.3.3 CaB_4 单晶体电阻在磁场中的变化
        2.3.4 CaB_4 单晶体霍尔系数的测量
    2.4 CaB_4 晶体的热容测量
    2.5 CaB_4 的磁性研究
        2.5.1 CaB_6 晶体的磁性
        2.5.2 CaB_4 晶体的磁性分析
    2.6 CaB_4 晶体的红外和喇曼散射光谱分析
        2.6.1 CaB_4 样品的红外吸收光谱
        2.6.2 CaB_4 晶体的喇曼散射光谱
    2.7 CaB_4 单晶体的硬度
    2.8 CaB_4 单晶体的场发射性能
    2.9 本章小结
第3章 CaB_4的掺杂实验
    3.1 掺杂元素的选择
    3.2 镁元素掺杂实验
    3.3 锰元素掺杂实验
        3.3.1 合金的制备及分析
        3.3.2 Mn 掺杂CaB_4 的磁性分析
        3.3.3 Mn 掺杂CaB_4 的喇曼散射光谱分析
        3.3.4 Mn 掺杂CaB_4 的电阻
    3.4 本章小结
第4章 CaB_4的第一性原理研究
    4.1 CaB_4 晶体的理论计算
    4.2 CaB_4 晶体的形成焓
    4.3 CaB_4 晶体的光学常数计算
        4.3.1 CaB_4 的折射色散谱
        4.3.2 CaB_4 晶体的介电系数和光吸收色散谱
        4.3.3 CaB_4 晶体的光电导和损耗系数色散谱
        4.3.4 CaB_4 晶体的反射系数色散谱
    4.4 CaB_4 晶体的弹性性质
    4.5 CaB_4 晶体的费米面
    4.6 CaB_4 晶体的声子振动
        4.6.1 红外吸收和喇曼散射选择定则
        4.6.2 CaB_4 晶体红外吸收和喇曼散射的理论计算
    4.7 本章小结
第5章 掺杂CaB_4的第一性原理研究
    5.1 CaB_4 晶体的第一主族元素掺杂
    5.2 CaB_4 晶体的第二主族元素掺杂
    5.3 CaB_4 晶体的氮、氧元素掺杂
    5.4 CaB_4 晶体的铁磁性元素掺杂
    5.5 CaB_4 晶体的其它元素掺杂
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介

(9)In0.82Ga0.18As红外探测材料的MOCVD生长与器件研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 InGaAs 红外探测器的研究进展
    1.1 引言
    1.2 红外探测器的分类及应用
        1.2.1 红外探测器的分类
        1.2.2 红外探测器的应用
    1.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的性质和基本参数
    1.4 InGaAs 探测器的国内外研究进展
    1.5 InGaAs 材料和器件研究中存在的问题
    1.6 本论文的主要研究内容
第2章 MOCVD 生长技术及常用的样品表征手段
    2.1 MOCVD 技术
        2.1.1 MOCVD 技术的发展
        2.1.2 MOCVD 技术的应用
        2.1.3 MOCVD 的原理及特点
        2.1.4 MOCVD 的生长系统
    2.2 常用的样品表征手段
        2.2.1 X 射线衍射(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 原子力显微镜(AFM)
        2.2.4 光致发光(PL)
        2.2.5 喇曼散射(Raman Scatter)
        2.2.6 霍尔效应(Hall Effect)
    2.3 小结
第3章 高质量In_(0.82)Ga_(0.18)As 外延材料的生长和表征研究
    3.1 引言
    3.2 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的两步生长及相关性质研究
    3.3 低温缓冲层热退火处理制备高质量的In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料
        3.3.1 优化缓冲层退火温度制备高质量的In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料
        3.3.2 优化缓冲层退火时间制备高质量的In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料
    3.4 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的低温电学性质研究
        3.4.1 引言
        3.4.2 载流子的散射机制
        3.4.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的Hall 测试
        3.4.4 Hall 测试结果拟合及分析
    3.5 小结
第4章 探测器窗口用InAs0.6P0.4 材料的生长及初步表征研究
    4.1 引言
    4.2 InAs0.6P0.4 缓冲层对外延层结晶质量的影响
    4.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 缓冲层对外延层结晶质量的影响
        4.3.1 In_(0.82)Ga_(0.18)As 缓冲层的厚度对外延层质量的影响
        4.3.2 InAs0.6P0.4 外延层的生长温度对外延层质量的影响
    4.4 小结
第5章 In_(0.82)Ga_(0.18)As 红外探测器件制备与表征研究
    5.1 引言
    5.2 红外探测器的基本特性参数
    5.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 探测器件的结构设计
    5.4 In_(0.82)Ga_(0.18)As 器件结构材料的制备和表征
    5.5 In_(0.82)Ga_(0.18)As 单元探测器件的研究
    5.6 In_(0.82)Ga_(0.18)As 线列探测器件的研究
    5.7 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢

(10)分布式光纤温度测井及其信号滤波法的改进(论文提纲范文)

0 引 言
1 分布式光纤温度测量原理
    1.1 喇曼散射的温敏原理和温敏关系
    1.2 光时域反射技术的空间定位原理
2 分布式光纤温度测量系统
3 光纤测温信号的GM (1, 1) 滤波法
4 应 用
5 结束语

四、喇曼散射研究表面与界面(论文参考文献)

  • [1]长距离高效光纤传能关键技术研究[D]. 吴昱丹. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [2]微结构光纤的非线性及其应用研究[D]. 李立肖. 北京邮电大学, 2020(04)
  • [3]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
  • [4]基于SAW传感器的无线无源测温系统的研究与应用[D]. 樊灵旻. 上海交通大学, 2019(06)
  • [5]NOx预测模型和火焰面建表方法在航空发动机燃烧室中的应用研究[D]. 唐军. 西北工业大学, 2018(02)
  • [6]一种新型的表面增强喇曼方法研究[D]. 宋超. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2013(08)
  • [7]人工电磁超常材料中光和电磁波的传输与控制[D]. 项元江. 湖南大学, 2011(07)
  • [8]新型CaB4晶体的生长与物理性质研究[D]. 韩宪越. 燕山大学, 2011(11)
  • [9]In0.82Ga0.18As红外探测材料的MOCVD生长与器件研究[D]. 刘霞. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2011(06)
  • [10]分布式光纤温度测井及其信号滤波法的改进[J]. 和志明,陈智雍. 石油仪器, 2010(05)

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拉曼散射研究表面和界面
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