左-右手系材料界面上的表面波

利用严格的电磁理论证明2种偏振入射都能在各向同性的负折射材料与正折射材料界面上激发表面波,并推导出了相应表面波的传播波矢和激发条件．针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质,研究左、右手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为,分析表明：2种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带．     

毫米波段随机雨介质等效复折射指数的神经网络模型

利用改进的BP算法,结合电波传播理论,建立了随机介质的等效复折射指数的神经网络模型,利用仿真得到的复折射指数计算了降雨衰减率, 其结果与测试值基本吻合。利用神经网络方法来预报离散随机媒质的介电特性是一种有效、简便、可行的方法,它可以避免复杂的计算和测量。     

非线性左手材料中的差频耦合

基于非线性电磁理论,推导了无耗非线性左手材料中差频耦合波方程,由此方程分析了相位匹配条件下信号波与差频波的反向能量转换过程及其空间分布．发现有限厚度的非线性左手介质板能够得到比右手材料更大的信号波和差频波能量输出．因此可利用非线性左手材料制备更加小型化的微波放大器,并通过参量调节来控制材料的左、右手特性,从而实现信号波输出方向可调的小型微波放大器件．     

外加恒定磁场复合微波媒质负折射率条件

以亚铁磁媒质-YIG为基体,在其中嵌入金属导体线阵列是人工合成负折射率微波媒质的一种新方法。该方法采用了复合媒质磁导率张量的修正有效媒质理论,并推导出复合媒质介电常数张量的修正有效媒质理论,把在恒定磁场作用下复合媒质宏观上等效为一种磁导率和介电常数都为各向异性的媒质。分析得到了等效磁导率和等效介电常数张量,做出了色散曲线,获得了负折射率条件。     

复合左/右手传输线的电磁特性及其潜在应用

复合左/右手传输线是右手材料和左手材料复合而成的新型传输线,它较一般传输线可以在不同的频率范围内表现出不同的电磁特性。当等效介电常数和等效磁导率同时为负值时表现出＂左手特性＂,而在其它频率范围内表现出＂右手特性＂,同时,复合左/右手传输线还可以进行相位调整。分析了复合左/右手传输线的电磁特性,并指出复合传输线的潜在应用。     

自然光反射折射偏振态的光矢量分析

根据菲涅耳公式,对自然光入射到两种媒质表面反射、折射时平行极化波与垂直极化波的相对关系作了定量分析,对教科书中一些欠准确的表述做了纠正,对作图法表示偏振光应注意的问题作了说明.     

统一电磁学中繁杂手势的尝试

过去和现在,电磁学中旨在帮助学生根据已知物理量方向判断新生物理量方向的手势和定则,名目繁多,晦涩难记。诸如安培右手定则,螺线管右手定则,弗来铭左、右手定则(Fleming’s left and right-hand rules),左、右手手掌定则,左、右手螺旋法则以及其它复杂的规定等等。由于手势忽左忽右,且手指所表物理量不固定,致使学生运用手势时,难免出现左、右手混淆,手指代表的物理量张冠李戴的弊病。在该用左手的场合(如电动机),往往误伸右手;在该用右手的场合(如发电机),却又往往伸出了左手。如此错误种种,颇不乏见。     

实测天文大气折射的基本原理

大气折射率的各向异性问题是目前空间大地测量技术中非常重要的课题．从天文观测的角度分析了长期以来不能直接测定天文大气折射值的几个主要障碍,介绍了现已具备排除这些障碍的条件．基于中国科学院云南天文台低纬子午环的特殊功能,以及新的仪器误差理论,给出了专用测量仪器的设计方案和实测天文大气折射值的基本原理．根据长期观测的数据表明,利用低纬子午环的测量原理测定瞬时大气折射值是可行的,可以建立随测站和随方位而异的大气折射实测模型．给出了云南天文台的东南西北4个方向的天文大气折射实测模型．     

一些复杂电磁媒质的本构关系

对复杂电磁媒质的本构关系进行综述．本文给出本构关系的最一般表示，按双各向同性、各向异性、双各向异性对复杂电磁媒质进行分类，给出一系列复杂电磁媒质的本构关系表达式，并综述了大量需要进一步研究的问题．     

半波损失的量子本质

应用波粒二象性理论,采用波函数的描述方法,研究了光在两种媒质分界面反射时反射光在反射点的相位π的突变,即半波损失．     

一种新型X波段宽带左手材料的设计和特性研究

为了更简便的制备宽带内的左手材料,提出一种新型的X波段方形开口磁谐振器（SSRs）,通过将该磁谐振器与H型电谐振器的耦合,设计了一种电路板单面印刷的宽带左手材料（LeftHandMaterials,LHMs）．经过HFSS（HighFrequencyStructureSimulator）仿真,利用散射参量法计算分析了SSRs、H型谐振器的传输特性和负电磁参数特性、电磁谐振器耦合结构的负介电常数、负磁导率和负折射率．仿真证实：该结构在10．05～11．6GHz频带内具有负折射特性,较同频段其他LHMs带宽更宽．同时耦合结构可以单面印刷,尺寸较大,在一定程度上避免了传统LHMs对印刷电路板刻蚀工艺加工精度的较高要求,便于实际制备．     

新型光学薄膜研究及发展现状

综述了近年来国内外在新型光学薄膜如高强度激光膜、金刚石及类金刚石膜、软X射线多层膜、太阳能选择性吸收膜和光通信用光学膜的制备及其在器件方面的研究和应用情况，并对光学薄膜的研究进行了展望。     

单轴晶体光学元件的光路追迹计算

本文提出一种方便应用于球面晶体光学元件的光路追迹计算方法。导出了一组较为简单的晶体空间光路计算公式。利用几何光学空间光路追迹方法,用计算机计算了几种晶体光学系统的非常光成像点列图。     

Design of structural left-handed material based on topology optimization

An effective method to design structural Left-handed material(LHM) was proposed. A commercial finite element software HFSS and S-parameter retrieval method were used to determine the effective constitutive parameters of the metamaterials, and topology optimization technique was introduced to design the microstructure configurations of the materials with desired electromagnetic characteristics. The material considered was a periodic array of dielectric substrates attached with metal film pieces. By controlling the arrangements of the metal film pieces in the design domain, the potential microstructure with desired electromagnetic characteristics can be obtained finally. Two different LHMs were obtained with maximum bandwidth of negative refraction, and the experimental results show that negative refractive indices appear while the metamaterials have simultaneously negative permittivity and negative permeability. Topology optimization technique is found to be an effective tool for configuration design of LHMs.     

笛卡尔网格生成过程中的内外判断问题

文章通过分析和讨论射线求交法在笛卡尔切割网格生成过程中进行网格在体的内外判断问题中的失效情况,提出了一种改进的方法,并通过实例比较了方法改进前后的判别结果.结果表明改进前的方法在一定情况下对个别网格在体的内外情况的判断出错,而改进后的方法可以对所有网格的内外情况作出正确判断.由于内外判断问题的普遍性,该改进方法也可用于三角形非结构网格生成与嵌套网格计算以及计算机图形处理等其它领域.     

含负折射率介质的光子隧道显微镜的分析

利用多层结构的传输矩阵，分析了光子隧道显微镜中LHM层增强光子隧道效应的可能性。为左手性物质（LHMs）的应用提供了一种新思路．     

非球面光学系统的光路计算方法与编程实现

针对非球面光学系统的复杂性,给出了一种有效的光路计算方法,并导出了光路计算的通用公式和符号规则。该方法首先以光线与过折射面顶点的切平面的交点为起点,采取步进逼近的方法确定入射点在光线上的位置区间;然后利用二分法在该区间内高精度求解入射点的坐标。可高精度求得入射点法线和折射光线方位,并计算出累积光程和系统透过率。基于该方法编制的光路计算程序已应用于OCT(光学层析成像)系统的仿真研究,其计算精度和效率得到了验证。     

介电常数连续变化的含左手介质一维光子晶体

研究了一种包含左手材料的介电常数在一个单元内从-ε0到ε0连续变化的一维光子晶体,通过理论分析和数值计算,得到了该结构的色散关系．结果表明：即使在可见光区域该结构也存在一个很大的带隙．     

射频磁控溅射制备的CdSe薄膜的光电学性质

采用射频磁控溅射技术在不同溅射功率下制备了CdSe薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDAX)、紫外可见近红外(UV - VIS - NIR)分光光度计和霍尔效应测试仪研究了溅射功率对薄膜的结构和光电学性质的影响.研究表明:增加溅射功率有利于增强薄膜的结晶性能; 随着溅射功率的增加,薄膜的光学带隙和电阻率逐渐减小,载流子浓度逐渐增加,即薄膜的光电性能不断增强.该研究结果可为CdSe薄膜在光电器件方面的应用提供参考.     

双折射棱镜干涉光谱仪分光特性研究

分析了空间干涉光谱仪对空间分光特性的要求,即两干涉光束的光程差应该是某空间变量的线性函数,同时为了提高仪器的分辨率,最大光程差应该有尽可能大的值。为了得到满足上述条件的光学元件,对双折射棱镜中光波的传播特性进行了分析。并在不同的棱镜切割角条件下,当入射光束取不同入射点和不同入射角时,所形成的两光之间的光程差进行了计算机模拟,给出了相应的函数曲线。模拟结果表明在切割角不太大的条件下,光程差与入射点和入射角的关系具有较好的线性,只要相关的元件参数和空间变量选取的合适,也可以得到较大的最大光程差。