导读:本文包含了角动量结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光子轨道角动量,渐变环形光纤,掺铒光纤,光子晶体光纤
角动量结构论文文献综述
杜城,罗文勇,李尚远,李伟,柯一礼[1](2019)在《面向轨道角动量信号传输与放大的环形纤芯结构光纤设计与制备技术研究》一文中研究指出随着物联网,云计算应用程序的发展以及大型数据中心的出现,全球网络流量快速增长态势加剧。因此满足不断提高的通信系统容量需求,已经成为光通信中迫切需要解决的关键问题。光子轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM)这一尚未规模化应用的电磁波参数维度(也称为"涡旋光"),是目前的研究热点之一。与LP模式不同,OAM模式是正交各向异性的。这意味着引入OAM尺寸原则上不会妨碍继续使用现有通信系统,有望突破现有的光纤通信的容量极限。本文探讨OAM信号传输光纤的设计与制备技术,满足大幅度提高通信系统频谱效率和容量对特殊光纤的需求。我们模拟和评估了OAM模式在不同波导结构的光纤中的模式特性和传播效果。实现包括支持2km传输OAM模式(l=0,±1,±2阶)的阶跃环形光纤,支持50km传输28个有效OAM通道的渐变折射率单环芯层OAM光纤(OAM模间耦合<-23 dB/km,插损<0.34dB/km),和支持96个有效OAM通道的叁环芯层结构OAM传输光纤。同时为了解决高阶OAM模式传输光纤中的大损耗和不稳定性,以及中继放大的问题,研究了掺Er型OAM增益光纤的制造技术。并通过理论分析,数值模拟和实验实现,探索研究了光子晶体型OAM传输光纤、保偏型OAM传输光纤等支持更多OAM模式稳定传输的光纤制备技术。(本文来源于《光纤材料产业技术创新战略联盟一届九次理事会暨技术交流会会议文集》期刊2019-10-25)
游永[2](2019)在《面向轨道角动量光通信的低色散微结构光纤的计算机仿真设计》一文中研究指出近年来,随着各种信息技术的快速发展,光通信网络面临着频谱利用率和系统容量接近香农极限等问题,而轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)作为一项新型复用技术,引起了很多研究者的关注。支持OAM模式的光纤能够将这些模式看成独立的信道并行在一根光纤中传输信息,从而使多个信道并行复用在一根光纤中传输,极大的提高了光纤通信传输容量,有望解决目前通信系统所面临的香农极限问题。同时由于OAM模式之间具有相互正交的特性,在传输过程中有效避免了模式之间的互相干扰,使得光纤具有高效的信息传输质量。然而,受光学特性的影响,OAM模式在普通光纤中传输一段距离就会发生转化,最终向LP模式耦合。支持OAM模式传输的光纤需要经过特殊设计,光纤中各阶矢量模式之间有效折射率差需要大于10~(-4),才能保证OAM模式的稳定传输。另一方面,色散、限制损耗等光通信参数也是需要考虑的问题。因此针对目前OAM光纤通信所面临的问题,本文设计了几种不同类型的OAM微结构光纤,并通过优化光纤结构中的具体参数,使得光纤既能支持多个OAM模式的稳定传输,同时各个模式又具有较低的色散及限制损耗等传输特性。论文的主要研究内容如下:1.设计了一种支持22个OAM模式传输的高折射率环芯微结构光纤,该光纤支持的各个矢量模式之间有效折射率差值均大于10~(-4),满足OAM模式的传输条件。在1500~1600nm波长范围内,通过优化包层内部空气孔的物理参数,该光纤可支持传输的模式色散均能控制在0~50ps.nm~(-1.)km~(-1)范围内,并且各个模式的色散变化值均低于12.8ps.nm~(-1.)km~(-1)。此外,该光纤的模式限制损耗非常小,所支持的所有模式限制损耗在1550nm波段处均低于1.3549×10~(-9)dB/m。通过调节光纤包层空气孔以及纤芯空气孔的位置,大小和紧密程度等参数,进一步详细地分析了光纤结构参数的改变对于OAM模式的传输特性的影响。该光纤具有低平坦色散、低限制损耗等优点,在OAM通信领域有潜在应用价值。2.设计了一种纯二氧化硅微结构光纤,该光纤结构支持30个OAM模式的稳定传输,并且同样具有相对平坦和较低的色散特性,在1500nm到1600nm波段范围内,所有可支持传输的模式色散均被控制在50-100 ps·nm~(-1)·km~(-1)之间。在1550nm波长处,可支持传输的模式限制损耗均小于8.17×10~-1010 dB/m。通过调节内部的空气孔位置、间距、大小等参数,进一步详细地分析了结构参数变化对色散及可支持传输模式数量的影响。该光纤同样具有低色散、低限制损耗等特性,与较难实现的高掺杂环芯光纤相比,该微结构光纤由纯二氧化硅构成,生产更加容易可控,在未来的光纤通信系统中具有潜在的应用前景。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-03-01)
何文,刘爱萍,王琴[3](2019)在《微纳螺旋凹槽结构检测光子自旋角动量》一文中研究指出建立螺旋凹槽结构模型,具有不同自旋角动量的光束入射到该结构后激发表面等离激元,螺旋凹槽结构的螺旋性与光子自旋角动量耦合,使得不同自旋偏振光激发的表面等离激元具有不同的强度分布.通过螺旋凹槽激发的表面等离激元的强度分布获得入射光的自旋角动量.利用有限元方法计算了左旋偏振光与右旋偏振光激发的表面等离激元在螺旋凹槽中心的光场强度比,最大消光比达到168,实现对光子的自旋角动量的检测.在数值仿真中,分析了不同入射光波长的消光比,入射光波长在600~740nm范围内消光比高于50,其中入射光波长为670nm时的检测效果最佳;此外,研究螺旋凹槽结构参量对消光比的影响,当凹槽宽度为200nm,凹槽深度为70nm,匝数为2时,消光比最大,螺旋凹槽结构检测光子自旋角动量的能力最强.该研究可为集成光学中光子自旋角动量的检测提供一种新途径.(本文来源于《光子学报》期刊2019年04期)
游永,黄薇,陈胜勇,宋彬彬[4](2018)在《支持22个轨道角动量模式的低平坦色散微结构光纤》一文中研究指出设计了一种可支持22个轨道角动量(OAM)模式传输的新型微结构光纤,该光纤具有低平坦色散、低损耗等优点,光纤中可支持的各个矢量模式之间有效折射率差值均大于10-4,对应的22个OAM模式都能够在纤芯中稳定传输。在1500~1600nm波段范围内,通过优化包层最内圈两层空气孔的物理参数,该光纤中可支持传输的模式色散均能控制在0~50ps·(nm·km)~(-1)范围内,HE71和EH51模式的色散变化值低于12.8ps·(nm·km)~(-1),其余模式的色散变化范围低于5ps·(nm·km)~(-1)。在1550nm波段处,该光纤所支持的所有模式损耗均低于1.35×10~(-9) dB/m。(本文来源于《光学学报》期刊2018年04期)
张文林[5](2017)在《具有多层结构的轨道角动量模式光纤的模式特性研究》一文中研究指出携带轨道角动量的光束拥有许多奇异的特性,比如:螺旋型的波前相位和圆环型的光强分布等,基于这些特性,携带轨道角动量的光束在许多领域都有巨大的应用价值。在光通信方面,光波的轨道角动量被认为是除了幅度、相位、波长和偏振外的一种新的调制自由度,有望为光纤信道复用提供一个新的纬度。本论文在结合多种轨道角动量模式传输波导的研究分析下,设计了一种具有多层结构的轨道角动量模式光纤,并利用一款有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对其进了行模拟仿真,验证了轨道角动量模式在该多层结构的轨道角动量模式光纤中的稳定性及走离长度。取得以下工作成果:1)通过研究该多层结构的轨道角动量模式光纤的模式有效折射率之差,矢量模的2π走离长度和10ps走离长度,发现:该多层结构的轨道角动量模式光纤能够支持比较多的轨道角动量模式稳定传输,至少支持60个轨道角动量模式,拓扑荷数可从1到15。同时,部分模式的10ps走离长度能够达到10km以上。2)通过研究该光纤的第四层介质的厚度和折射率与模式有效折射率之差,2π走离长度和10ps走离长度的关系,发现:当增大第四层介质的厚度时,会增加所支持的轨道角动量模式的数量;当增大第四层介质的折射率时,会增加所支持的轨道角动量模式的数量,而且会增大模式有效折射率之差,提高轨道角动量模式的稳定性。但是伴随着第四层介质的厚度和折射率的增大的同时,大多数模式的2π走离长度和10ps走离长度也会减小。3)通过研究基于该多层结构的轨道角动量模式光纤的定向耦合器,发现:当两个光纤的第四层之间的间距为1μm时,模式HE_(10,1)、EH_(8,1)、HE_(11,1)和EH_(9,1)的耦合长度都小于6mm,当间距增大时,模式的耦合长度呈增大的趋势。总的来说,本文提出并研究了一种新型多层结构的轨道角动量模式光纤,发现具有五层结构的光纤能够支持60个轨道角动量模式的稳定传输,并具有良好的模式稳定性指标。该结果比参考文献中的叁层结构的光纤多支持24个轨道角动量模式,这表明该五层结构的轨道角动量模式光纤对于模式复用更为有利。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30)
高阳[6](2017)在《高角动量超原子系统的电子结构理论研究》一文中研究指出高角动量f电子,原则上可以与任意类型的s、p、d、f型轨道实现对称性匹配,进而发生杂化。尽管轻镧系元素和轻锕系元素的性质不完全由f电子主导,但是4f和5f电子均属于价壳层电子,在成键及与其它分子原子相互作用中扮演着关键作用,因此被统称为f区元素。它们不但自身具有多个未填满的次壳层,如再受到限域环境影响,可能使整个分子体系展现出极为复杂的电子态结构。作为构成超原子团簇重要外包覆限域“壳结构”,币族金属纳米粒子因其价电子具有的d和s价轨道杂化和相对论效应,在光学、电学、磁学以及生物医疗等领域显示出了潜在的应用价值。也因此,双金属纳米粒子的光学性质研究成为了当今的热点。由于f电子的吸收和发射峰在可见光范围内十分尖锐,并且它们的谱线形状基本不受外部配位环境影响,使得锕系或镧系元素与币族元素形成的二元金属在光谱学性质中也扮演着重要的角色。由此,含有f价壳层和ds价壳层电子的元素组合形成超原子很可能成为一个独特的分子系统,展现出独特的分子光谱等特性。本文中,基于第一性原理密度泛函理论(DFT)方法,我们设计了一系列以f区元素为核心币族金属包覆的超原子结构,系统地探究了它们的电子结构和光谱学性质,以及f电子和ds电子的成键本质,乃至其相应的研究方法学等方面。表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,缩写为SERS)对于高度敏感的分子检测来说是一种强大的光谱学技术。在锕系元素中,因为5f/6d原子轨道具有较大的延展性,其足以支持表面等离子体效应,因此含有锕系元素的复合物作为SERS基底很有可能带来新奇的Raman信号增强机制甚至明显的增强量级。我们理论研究了二维Ac@Au7片状结构和叁维Th@Au_(14)团簇吸附吡啶分子的电子结构和光谱学性质,并且分别与二维Au8的SERS增强和叁维等电子系统[Ac@Au_(14)]-和[Pa@Au_(14)]+的电子结构进行了直接比较。计算发现这些二维和叁维团簇分别保持着1S~21P~41D~4和1S~21P~41D~(10)的超原子态。重要的是,基于所对应的超原子轨道,实现了在单组份币族金属中很难出现的由电荷转移主导的电子吸收谱。进一步,为了预测超原子团簇作为SERS基底时的增强效果,我们模拟了吡啶分子吸附在Ac@Au7和Th@Au_(14)表面时的吸收光谱,发现吡啶分子在蓝色激光带区域(440~480 nm)展现了从金属超原子轨道(1D)到分子π反键轨道电荷转移的强吸收峰,并且引起了吡啶分子Raman信号增强了大约4~5个量级。因此,我们希望这项工作可以为基于锕-金超原子模型的SERS基底材料的设计和合成提供理论基础。众所周知,在紫外可见光(UV-vis)区域币族金属银能够呈现出比金强的等离子吸收,因此可能更利于调节团簇的激发光选择区间。我们以f区元素为核心系统研究了锕系原子内嵌于银笼的超原子模型(An@Ag_(14),An=Ac-,Th,Pa+)电子结构及其表面光谱学特性。计算结果显示An@Ag_(14)团簇的基电子态为单重态,都具有1S~21P~61D~(10)的电子结构。当Th@Ag_(14)作为SERS基底时,吡啶-Th@Ag_(14)复合物的最强吸收峰(599 nm)对应于金属到分子的电荷转移跃迁(1Dmetal→π*pyridine)。进一步发现,电荷转移也大约引起了104量级的SERS增强,而这在纯银系统中是很难达到的。通过比较不难看出,锕-银超原子团簇作为SERS基底时,最强吸收峰相比于锕-金超原子团簇作为SERS基底时发生了红移(100~130 nm)。另外,在吡啶-An@Ag_(14)复合物中,存在一个非常接近实验常用633 nm激发光的激发线。在SERS实验中,考虑到样品的损耗,操作成本,荧光的干扰以及其它因素,633 nm激发光能很好的协调高SERS强度和上述因子之间的关系。因此,我们的研究表明含有锕系的超原子系统不仅能够产生独特的光谱学性能,而且也是未来光学设计的新方向。通过以上的研究发现,以f区元素为核心无论是金包覆还是银包覆,其超原子总是优先满足18电子规则。然而,随着锕系元素原子序数的增大,f电子将不断的填充到5f壳层,为了降低能量,几何结构的调整会导致5f电子弛豫和成键行为重构。所以,是否这种电子计数规则依然适用于含有锕系元素的系统,这一问题已经引起了广泛的关注。我们对锕系原子(Th,Pa,U,Np和Pu)内嵌到Au_(14)笼中的电子结构研究发现,它们仍然满足18电子规则,其对应于Th/Pa/U/Np/Pu@Au_(14)的超原子态分别为1S~21P~61D~(10)1F~0,1S~21P~61D(10)1F~1,1S~21P~61D~(10)1F~2,1S~21P~61D~(10)1F~3和1S~21P~61D~(10)1F~4。但需要注意的是,从Th到Pu原子,5f电子由价轨道电子向核心轨道电子转变。进一步结合自旋布居分析,发现5f电子在Pa原子内嵌时更多的体现出离域性,导致Pa@Au_(14)体系呈现铁磁性;5f电子在Np和Pu原子内嵌时更多的体现出局域性,导致Np/Pu@Au_(14)体系呈现反铁磁性;而5f电子在Th和U原子内嵌时局域性和离域性则不明显。我们希望此项研究为将来设计和制造高角动量分子磁体提供理论基础。随着硫醇配体研究的快速发展,以及金属团簇的特殊性质不断被发现,科学家们将目光逐渐聚焦于配体保护的超原子团簇上。然而,在实验制备过程中,常常因为氢原子或者分子的掺杂而改变其原有的物化性质。本部分,我们研究了[H_2Ag_(44)(SR)_(30)]n-到[2HAg_(44)(SR)_(30)]n-(这里n=2,4,6)过程中的电子和几何结构性质。发现存在六种典型的超原子结构,其中保持H_2分子存在结构为,(1)[H_2Ag_(44)(SR)_(30)]2-(2e@16e),(2)[H_2Ag_(44)(SR)_(30)]4-(2e@18e),(3)[H_2Ag_(44)(SR)_(30)]6-(2e@20e),产生2个H原子的结构为,(4)[2HAg_(44)(SR)_(30)]2-(18e),(5)[2HAg_(44)(SR)_(30)]4-(20e),(6)[2HAg_(44)(SR)_(30)]6-(22e)。在(1,2,3)系列中[H_2Ag_(44)(SR)_(30)]4-是最稳定的,因为它保持2个H原子间为σ成键并且体系是一个超原子团簇(1S21P61D~(10))。相类似的,[2HAg_(44)(SR)_(30)]2-因系统少两个电子,通过形成两个分离H原子实现总电子数为18,因此它是后面系列中最稳定的。希望为基于金属合金的储氢材料发展提供一定的借鉴。鉴于超原子独特的物理化学性质,探明超原子-超原子之间的相互作用对超原子最终走向实际应用具有重要意义。我们以Th@Au_(14)-Th@Au_(14)二聚体为例,给出一个关于超原子团簇稳定结合的理解。在第四章中,我们已经指出,Th@Au_(14)结构具有1S21P61D~(10)的超原子态。在此,我们根据超价键理论发现,两个超原子的1S轨道相互作用之后,分别形成了成键轨道和*反键轨道;六个超原子的1P轨道相互作用之后,分别形成了叁个成键轨道和叁个*反键轨道;十个超原子1D轨道相互作用之后,分别形成了五个成键轨道和五个*反键轨道。无论是超原子二聚体的成键还是反键,对于连接处的8个原子来说,都是成键轨道,也就是利于整体结构稳定。因此,Th@Au_(14)超原子二聚体无论是从几何结构还是从电子结构上,都体现了可谓完美的组合。这凸显了,将有希望在保证超原子电子和几何结构稳定的前提下,实现更高级的结构组装,从而为功能化应用展现重要前景。理解分子内和分子间相互作用机制,对于超原子的设计和应用起着至关重要的作用。在理论研究方面,能量分解分析(Energy Decomposition Analysis,EDA)是一个受到广泛欢迎的机制认识方法。然而对于含有高角动量元素的团簇体系,同一电子态的不同电子占据方式可能带来的影响仍然是不清楚的。在此,我们以典型的二维Ac@Au7和叁维Th@Au_(14)为例,讨论了Morokuma分解方法的适用性。通过对原子和分子的片段进行多种电子占据方式的考虑,我们发现,不同的占据方式设置可能会导致截然相反的机制认识结果。尤其发现,一般常用的闭壳层初始片段是不合理的。这显示,需要结合电荷转移和电子密度分析等方法来确定具体的电子占据方式,才能进而给出基于能量分解的可靠作用机制认识。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01)
黄桂勇,周守利,覃亚丽,薛林林,鄢曼[7](2015)在《改进环光纤结构中轨道角动量模式特性分析》一文中研究指出提出了一种改进环光纤结构,在原环光纤中引入一高折射率层,利用模式重组效应,增大了轨道角动量模式之间的有效折射率差,减弱了模式间的简并现象。通过数值仿真,对该改进环光纤结构的参数进行了优化设计,最终实现了不同轨道角动量模式间约10-3的有效折射率差,从而可以有效地抑制传输过程中的模间串扰,改善环光纤中轨道角动量模式的传输性能。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2015年08期)
涂喆研,王文亮[8](2015)在《含自旋轨道角动量耦合的耦合簇理论研究Zn_2和Cd_2二聚物的结构和光谱常数(英文)》一文中研究指出在二分量相对论有效势和与之匹配的基组aug-cc-pvnz-pp(n=Q,5)的基础上,结合电子相关能的完备基组外推和四阶多项式拟合,我们用含自旋轨道角动量耦合的耦合簇方法研究了Zn2和Cd2的结构和光谱常数.尽管Zn2和Cd2的自旋轨道角动量耦合效应不及Hg2的明显,但还是把自旋轨道角动量耦合放在耦合簇迭代计算中,以获得更加合理的理论结果.通过比较,理论结果与最新发表的实验结果或其他课题组的理论结果吻合得较好,因此我们的理论计算将有助于丰富对Zn2和Cd2光谱性质的认识.(本文来源于《物理化学学报》期刊2015年06期)
杨穆[9](2015)在《基于亚波长同轴腔结构的光子角动量态调控》一文中研究指出研究材料的光学特性是光学和凝聚态物理这两大学科的交叉领域。 经典麦克斯韦方程组可以准确的描述光在材料中的传播特性,方程中包含了描述材料与光相互作用的两个重要参数:介电常数和磁导率。理论上来说,我们就可以根据需要,通过改变这两个参数来调控光波的传播性质。近年来,由特殊的人工金属纳米微结构单元构成的微结构材料,实现了在常规材料中难以实现的一些非常有趣的现象。光与磁光材料在磁的作用下会产生磁光效应,在磁场的作用下磁光材料中的介电常数或磁导率会发生改变,最常见的情况是磁光材料显现出各向异性,用二阶张量可以表示磁光材料的介电常数或磁导率。特异介质和微纳光学是现代光学研究的重点领域,将磁光介质与亚波长金属微结构相结合,可构成一类特殊的特异介质,利用在亚波长金属微结构中的磁光效应来实现对光场的共振调控。本论文基于有限元仿真,提出了一种特异介质设计方案,通过在特异介质中利用磁光效应操控光子角动量暗态实现可调谐的慢光特性。我们展示了在外加静磁场的作用下,复杂特异介质的背景透射窗中出现了成对的透射谷。每对透射谷与相反符号的拓扑荷数+m与-m阶光子角动量暗态的激发有关,这种激发机制类似于电子态的Zeeman效应,是±m阶光子角动量态简并解除的结果。并且模场分布和横向能流分布表现出非互易特性。同时文中也讨论了其可调谐慢光性能,包括群折射率、反常特征、相应的强吸收以及对外加静磁场的依赖关系。为了进一步理解光子角动量态的基本机制,本文又通过严格求解Maxwell方程组,发展了同轴磁光波导中光子角动量态的全波电磁理论。文中重点关注金属-磁光-金属结构配置,展示了起初简并的光子角动量态的色散曲线发生劈裂,其劈裂强度取决于磁光介质中介电张量的非对角元。色散关系的简并解除伴随着场分量和横向能流分布的改变。关于色散劈裂行为和场分布的联系,文中做了一些定性分析,并且讨论的相关的潜在应用。(本文来源于《南开大学》期刊2015-05-01)
王飞[10](2015)在《引力不稳引起角动量传输的不同模型对原行星盘结构的影响》一文中研究指出环绕恒星的盘子的形成是从分子云核塌缩开始的。塌缩持续过程中,由压力支撑的恒星在向内流动的中心处形成,同时拥有更高角动量的下落物质在恒星周围形成环绕恒星的盘状结构。原恒星就是由中央恒星和盘子系统所构成的。大质量的盘子很容易产生引力不稳定性,引力力矩引起盘子角动量由内向外传递的效果与粘滞力传递角动量机制很相似,所以Lin&Pringle (1987,1990)提出了“引力不稳粘滞”的概念。引力不稳粘滞模型在原行星盘的形成与演化模拟中非常适用。但它只是一种方便处理,本质上并不是一种粘滞力。引力不稳粘滞在恒星形成中起重要作用,天体物理工作者对于它的研究也不断深入。他们提出了多种引力不稳粘滞模型,这些模型基于不同的原理而有不同的形式。我们的目的就是将不同粘滞形式放在一起进行模拟,然后对模拟结果进行比较和分析。这对天体研究有重要的意义。本论文第一章对研究背景作简单描述,第二章按时间顺序给出不同引力不稳粘滞模型的原理、粘滞表达式、应用和产生的结果等详细处理过程,第叁章中我们选择最典型的四种引力不稳模型,代入初始条件相同的同一个恒星形成与演化模型中,对得到的结果进行详细分析和比较,来讨论不同引力不稳模型对原行星盘结构的影响。最后在第四章对我们的工作做总结和展望。根据四种不同引力不稳粘滞模型产生的数据结果,我们画出了对应的不稳定性参量Q、粘滞系数和面密度在盘子中的径向分布,并对它们进行分析和对比。我们对比四种模型在盘子形成和演化不同时刻结构的变化,也对比了同一时刻这叁种不同参量的相互关联,以及同一时刻同一参量不同模型之间的差别,并给出相应的分析和解释。我们发现叁种不同函数形式的引力不稳粘滞模型(Kratter模型,Lin&Pringle模型和Zhu的指数模型)对原行星盘结构的影响是一致的,盘子中面密度径向分布曲线几乎重合。而引力不稳定时(Q<1),对整个盘子取常数引力不稳粘滞值为0.02的模型(Jin&Li模型),与另外叁种模型产生的结果会有不同。直到盘子演化中晚期,四种模型对应盘子面密度分布曲线及粘滞分布曲线才逐渐趋于重合。因此我们得到结论,对引力不稳粘滞在盘子中进行分段(局部)取函数值,会产生平滑、连续的面密度和粘滞分布曲线。这些引力不稳粘滞模型在盘子形成和演化不同时间和半径位置产生的面密度分布曲线基本重合,对原行星盘结构的影响比较接近。而引力不稳定时对整个盘子取常数粘滞值的模型,盘子中粘滞分布曲线断层明显,没有一个缓和的连接。因而引起面密度分布曲线不够平滑。这此结论在原行星盘形成和演化模拟研究中,对于引力不稳定粘滞模型的选取和处理有很大的参考价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01)
角动量结构论文开题报告
(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:
近年来,随着各种信息技术的快速发展,光通信网络面临着频谱利用率和系统容量接近香农极限等问题,而轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)作为一项新型复用技术,引起了很多研究者的关注。支持OAM模式的光纤能够将这些模式看成独立的信道并行在一根光纤中传输信息,从而使多个信道并行复用在一根光纤中传输,极大的提高了光纤通信传输容量,有望解决目前通信系统所面临的香农极限问题。同时由于OAM模式之间具有相互正交的特性,在传输过程中有效避免了模式之间的互相干扰,使得光纤具有高效的信息传输质量。然而,受光学特性的影响,OAM模式在普通光纤中传输一段距离就会发生转化,最终向LP模式耦合。支持OAM模式传输的光纤需要经过特殊设计,光纤中各阶矢量模式之间有效折射率差需要大于10~(-4),才能保证OAM模式的稳定传输。另一方面,色散、限制损耗等光通信参数也是需要考虑的问题。因此针对目前OAM光纤通信所面临的问题,本文设计了几种不同类型的OAM微结构光纤,并通过优化光纤结构中的具体参数,使得光纤既能支持多个OAM模式的稳定传输,同时各个模式又具有较低的色散及限制损耗等传输特性。论文的主要研究内容如下:1.设计了一种支持22个OAM模式传输的高折射率环芯微结构光纤,该光纤支持的各个矢量模式之间有效折射率差值均大于10~(-4),满足OAM模式的传输条件。在1500~1600nm波长范围内,通过优化包层内部空气孔的物理参数,该光纤可支持传输的模式色散均能控制在0~50ps.nm~(-1.)km~(-1)范围内,并且各个模式的色散变化值均低于12.8ps.nm~(-1.)km~(-1)。此外,该光纤的模式限制损耗非常小,所支持的所有模式限制损耗在1550nm波段处均低于1.3549×10~(-9)dB/m。通过调节光纤包层空气孔以及纤芯空气孔的位置,大小和紧密程度等参数,进一步详细地分析了光纤结构参数的改变对于OAM模式的传输特性的影响。该光纤具有低平坦色散、低限制损耗等优点,在OAM通信领域有潜在应用价值。2.设计了一种纯二氧化硅微结构光纤,该光纤结构支持30个OAM模式的稳定传输,并且同样具有相对平坦和较低的色散特性,在1500nm到1600nm波段范围内,所有可支持传输的模式色散均被控制在50-100 ps·nm~(-1)·km~(-1)之间。在1550nm波长处,可支持传输的模式限制损耗均小于8.17×10~-1010 dB/m。通过调节内部的空气孔位置、间距、大小等参数,进一步详细地分析了结构参数变化对色散及可支持传输模式数量的影响。该光纤同样具有低色散、低限制损耗等特性,与较难实现的高掺杂环芯光纤相比,该微结构光纤由纯二氧化硅构成,生产更加容易可控,在未来的光纤通信系统中具有潜在的应用前景。
(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。
角动量结构论文参考文献
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