二维声子晶体点缺陷间的耦合特性

以二维铝圆柱/空气正方格子声子晶体为研究对象,采用平面波法结合超元胞的方法研究了点缺陷问的耦合特性.结果表明,在(1 0)或(0 1)方向,两点缺陷因耦合将造成缺陷模的分离,分离宽度随两点缺陷距离的增加而减小,同时缺陷附近模场的分布也发生变化;在(1 1)方向因局域声子声场的迅速衰减而使局域声子间的耦合非常弱,即使缺陷间的距离非常小.局域声子的这些耦合特性在声方向滤波器、窄带声波导方面将有很大的应用价值.     

复式(4.82)晶格声子晶体的低频完全带隙实验研究

为了设计新型低频降噪材料,基于复式晶格可以降低晶体结对称性与打开低频带隙的特征,以单胞含4个"原子"的复式(4.8~2)晶格钢/水声子晶体为研究对象,通过实验测试了第一布里渊区ΓX和ΓM方向带隙的性质,并进一步分析了完全带隙边界点的本征模态特点,阐述了其声波能量分布规律.实验结果表明:低频的2个完全带隙频率范围与有限元法计算值较为一致.     

共线声光效应中模式转换效率的理论分析

利用多层结构声表面波的精确模型对决定衍射光栅常数的声表面波传播特性进行了研究,其衍射光栅可使波导中导模向漏模转换,这一现象可用耦合模理论解释。模式转换效率可化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数,并利用数值计算得出结果。     

一种导行电磁波时空运动规律的生成方案

提出了基于3DS MAX的导行电磁波时空运动规律的生成方案．该方案设计出随时空变化的力线,并用变化的力线生成复杂、抽象的TE10模电磁场与波导内壁上电流分布，根据该方案．还可生成其他模式场结构．     

Fermi型折射率分布平面光波导的模式

离子交换工艺制作的光波导在集成光学领域有着广泛的应用.研究表明,采用Fermi函数可以很好地描述离子交换平面光波导折射率分布情况.对具有Fermi折射率分布的离子交换平面光波导,采用Airy函数方法,求解了波动方程,给出了模方程和模场分布.利用所得到的模方程所进行的计算与已有的计算结果和测量值相比较,表明其精确度是比较好的.     

不同填充率时三组元声子晶体缺陷态

运用基于平面波的超元胞方法,研究作为缺陷引入第三组元材料(四氯化碳)对二维二组元声子晶体(水/水银)带结构的影响。结果表明:当缺陷柱填充率发生变化时,原带隙的位置、宽度变化不大;缺陷带频率主要受第三组元材料物性参数的影响;当正常插入体填充率发生变化时,原带隙的位置、宽度都发生了改变,同时也影响缺陷带的出现,且这些缺陷态都是局域化的。因此,在具有宽带隙的二组元体系中引入适当的第三组元线缺陷,让缺陷带频率落在二组元体系的带隙中,就可以形成特殊的波导态。声子晶体的这一特性对于声波/弹性波的传播和新的声学应用具有重要意义。     

The effects of point defects on transmission coefficients in two-dimensional piezoelectric phononic crystals

Based on finite-difference time-domain(FDTD) method,the wave propagation and localization in two-dimensional defect-containing piezoelectric phononic crystals are investigated when the mechanical-electrical coupling is taken into account.The characteristics of localized defect modes are studied,and the effects of the number and direction of defects on the defect modes and transmission coefficients are discussed.Numerical results of defect modes and transmission coefficients are presented for BaTiO3/polymer piezocomposite,and from which we can see that the number and direction of defects have pronounced effects on the defect modes and transmission coefficients.The results also show the existence of elastic wave localization in piezoelectric phononic crystals containing defects.     

STUDY ON Na_2O-GeO_2-SiO_2-PbO GLASSES USED AS THE CLADDING MATERIALS OF HOLLOW WAVEGUIDES FOR TRANSMITTING CO_2 LASER

In this paper a new kind of mid - infrared fiber material is reported. The reflective coefficients (R) of glasses in the system Na2O - ZnO - GeO2-SiO2-PbO have been measured .the refractive index becomes less than unity at 1180 - 900cm-1 range because of the existence of anomalous dispersion. The optical losses of hollow: waveguides were calculated,the predicted losses at 940cm-1are 0. 65 and 0. 081B/ m as the inner diameter of fiber is 0. 5 and 1. 0-mm respectively. The glasses can be used as the cladding materials of hollow waveguides for transmitting CO2 laser from the measurements of characteristic temperatures , coefficient of expansion and chemical durability.     

混凝土中的Lamb波传播

将PZT压电陶瓷片直接粘贴在混凝土梁表面来产生和接收超声波，由该系统发射不同频率的超声脉冲，依据接收的时域波形测量幅值最大波包在混凝土内的传播时间，由此得到波速随频率变化的频散关系。通过比较理论的与实测的频散曲线，表明PZT系统能在混凝土内产生某些模态的Lamb波。在50～100kHz的频率范围内，混凝土中的Lamb波模态接近于A3模态。而在110-160kHz的频率范围内，Lamb波模态接近S4模态。     

基于FPGA的短窗-长窗能量比首波检测技术

于随钻声波仪器在由电池供电后数据不能实时传输到地面进行监测,而只是对全波列数据进行实时的采样存储。为了不使首波信号过强或过弱,影响时差数据的提取,本仪器采用基于FPGA的短窗-长窗能量比首波检测技术,通过对首波的检测动态控制增益大小达到了井下自动增益控制的需求,此技术的成功应用方便了时差数据的提取。     

有界双层结构SH导波频散特性分析

为了检测附着防腐层层状结构中是否存在剥离、孔洞等缺陷,利用超声SH导波研究层状结构频散特性的影响因素,基于弹性及粘弹性波动理论并依据Navier运动位移方程推导了附着防腐层双层结构的频散方程,并分析了防腐层剥离缺陷状态对频散特性的影响.结果表明:通过研究SH导波频散特性的变化可反映附着防腐层的双层结构是否存在剥离缺陷;防腐层产生剥离缺陷时,导波SH_0模态发生频散且向防腐层横波速度渐近.防腐层剥离缺陷尺寸增大,回波信号幅值增加,截点振动速度变慢,导波能量衰减减小.     

二维蜂窝晶格钢/水声子晶体能带结构

利用平面波展开法研究了钢柱按蜂窝晶格周期排列水中构成二维钢/水声子晶体的能带结构,并详细推导了蜂窝晶格的2种结构因子.基于超声浸水透射技术,沿着第一简约布里渊区2个高对称方向测试声子晶体的带隙.实验结果表明,第一完全带隙频率范围与理论计算结果相吻合.     

INFLUENCE OF Sb_2O_3 AND PbO CONTENT ON GLASS PROPERTIES OF SiO_2-BASED FOR HOLLOW WAVEGUIDES

The reflective spectra of two glass systems of Na2O-ZnO-GeO2-SiO2-PbO(Sb2O3) were measured to study the effects of PbO and Sb2O3 on properties in SiO2-based glasses. The infrared reflective coefficients and anomalous dispersion regions change with the content of PbO and Sb2O3 respectively, furthermore the refractive indices (nr) of glasses are 0. 81 and 0. 84 at the wavelength of CO2 laser (940cm-1). The glasses of two systems can be used as the cladding materials of hollow waveguides for transmitting CO2 laser.     

利用慢度曲面及偏振态研究六方晶系晶体的铁弹相变

通过慢度曲面上最大慢度来确定六方晶系振动模软化最突出的方向,根据振动模的偏振态确定软模本征矢,从而确定铁弹相变前后结构对称性的变化。     

基于介质销钉的基片集成波导带通滤波器的设计

滤波器是微波毫米波电路中的重要部件.基片集成波导技术使得包括平面电路、接头和矩形波导在内的完整电路可以以平面的形式集成在标准印刷电路板上.本文将中心介质销钉引入基片集成波导之中,构成新型带通滤波器.论文中分别基于金属销钉和介质销钉设计了两个带通滤波器,Ansoft HFSS数值结果说明这两种方式构成的滤波器均能较好地满足设计指标,说明文中的方法是行之有效的.     

基于二维声子晶体点缺陷的声能俘获系统的优化

研究了二维声子晶体点缺陷的声能俘获系统,这种声子晶体是由水圆柱体散射体插在水银中组成的.数值结果表明声波局域在点缺陷处,通过放入压电片可俘获声能.采用一种新颖的优化方法,即在点缺陷中引入第三组元,计算寻找高质点速度场,预知压电片最优的位置和结构,获得了最优的声能俘获系统.结果还发现低密度的缺陷圆柱体在高密度流体基体下更利于声波局域和声能俘获.     

全有限连续测度扩张

设A_0■P(U)是U的子集类。且对任意A,B ∈A_0,A ∩B,A ∪B ∈A_0,μ_0是A_0上全有限连续测度,M(A_0)是包含A_0的最小单调类。本文给出了μ_0可以扩张到M(A_0)上的充要条件,证明了扩张的唯一性。     

二维十字排列椭圆孔声子晶体带隙研究

采用有限元及实验方法,研究二维十字排列椭圆孔声子晶体中弹性波传播的带隙以及人为引入的夹杂对带隙的调控. 当声子晶体薄板沿板厚方向均匀施加面内激励时,将激发面内的动力响应,对应于平面应力状态. 基于逆向思维,针对二维十字排列椭圆孔声子晶体薄板,建立平面有限元模型,计算该模型沿晶格ΓX方向的波动传输特性,分析孔洞长短轴之比、孔隙率和线缺陷等因素对带隙及弹性波传播特性的影响. 制作与计算模型同尺寸的声子晶体试样进行传输特性实验,测试结果与有限元仿真结果吻合. 结果表明,带隙的宽度随着椭圆孔长短轴比例的增加而增大,可以通过引入合适的线缺陷来反向调控声子晶体的带隙.     

光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究

应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化（间隙孔半径、层数）与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。     

Acoustic Tamm states in double 1D phononic crystals

A simple planar multilayer structure was proposed for the observation of acoustic Tamm states.The theoretical and experimental studies show that acoustic Tamm states can be formed at the interface between double one-dimensional phononic crystals with extremely narrow cavity between them.When the width of the cavity increases,the acoustic Tamm states gradually disappear and the cavity resonant states appear instead.By studying the field distribution,we give the physical explanation for the two different acoustic interface states.