摘要：固态钍基熔盐堆(Thorium-based Molten Salt Reactor with Solid Fuel,TMSR-SF)是第四代核反应堆堆型之一,它融合了高温气冷堆的石墨基质包覆颗粒燃料球技术和熔盐堆的高温熔盐冷却剂技术。堆芯的物理设计和几何设计依赖于燃料球在堆芯中的堆积因子,为研究球床堆堆芯模型内燃料球的堆积三维结构,本文提出基于折射率匹配的方法对球床进行三维重构的方案,并通过初步的模拟实验对程序进行验证,旨在探索该方法在球床三维重构中的可行性。针对三维重构中的一系列关键问题进行阐释,并提出相应的解决方案;同时给出了三维重构方案的完整流程,并计算出了衡量三维重构精确度的度量值:直径重叠量。最后,搭建了一个小型规则排布的球床实验装置,通过折射率匹配技术开展球床可视化实验以探索该方案在球床三维重构中的精确度,并说明该方法的可行性。试验结果表明,颗粒间平均重叠量为1.43 mm,重构精度有待提高,重构方法有待改进。

摘要：针对太赫兹波的特点,利用折射率匹配耦合原理,设计了一种垂直双空芯结构的偏振分离器件。与传统的分离器件相比,它具有以下优点:(1)双芯折射率匹配度高,使得对应的偏振模式所需要的分离长度很短;(2)采用双空气纤芯结构,降低材料对太赫兹波的吸收损耗;(3)通过设计,令其发生耦合的两个纤芯相互垂直,从而使y偏振模的折射率曲线部分重合,大大扩展了工作带宽的范围,其工作带宽达到了0.17 THz。此外,由于器件结构简单对称,降低了光纤的设计和制备难度,使其在太赫兹网络中具有很高的应用价值。

摘要：基于折射率匹配耦合原理,提出并设计了一种新型宽带单偏振单模光子晶体光纤,阐述了工作原理并利用全矢量有限元法对其进行了数值模拟。当中间纤芯和边芯之间空气孔1和2的直径为2.4μm时,波长在1.26～1.7μm的范围内,偏振相关损耗大于4.08 dB/m,单偏振单模的带宽高达440 nm;当空气孔1和2的直径为2.6μm时,在波长1.31μm处,x偏振模的限制损耗为26.93 dB/m,而y偏振模的限制损耗仅为0.01 dB/m,在波长1.55μm处,x偏振模的限制损耗为38.66 dB/m,y偏振模的限制损耗仅为0.05 dB/m。这种光子晶体光纤具有高带宽特性,并且在1.31μm和1.55μm两个通信窗口存在高相关偏振损耗。

摘要：高速飞行器在大气层中飞行时,其光学头罩承受着严重的气动加热。超声速气膜冷却方法可以有效地隔离外部加热,但是冷却气体和主来流形成的混合层会引起光束退化,影响成像质量。为减少光束退化,优化超声速气膜冷却时的光学性能,基于混合层折射率和压力同时匹配设计思路,提出了两种设计方法,即配置特定温度的冷却气体实现混合层折射率和压力同时匹配设计方法和配置特定组分的冷却气体实现混合层折射率和压力同时匹配设计方法,并对设计方法的可行性和有效性进行了验证。模拟证明,后一种方法在外部流动参数不变的情况下,冷却气体的组分构成仅与其喷流静温有关,为气膜的冷却性能和光学性能同步设计奠定了基础。

摘要：分析了菲涅耳反射光强对光纤陀螺的影响,提出了采用光纤研磨与折射率匹配相结合的方法抑制菲涅耳反射光,并进行了实验,实验结果表明该方案可成功的将反射光强从一百多微瓦降至万分之一纳瓦以下,消除了菲涅耳反射光强对陀螺信号的干扰;针对陀螺系统中采用光隔离器来隔离反射光对光源的影响,提出了一种使用很少仪器和元器件并能实现参数准确测量的光隔离器测试系统,实际测试了一款双级型光隔离器的主要性能参数并对测量结果与误差做了进一步的分析和讨论。

摘要：传统的THz单模单偏振光纤大部分都是基于实芯光纤设计的,增加了THz波的传输损耗。最近几年,也有一些关于空芯THz单模单偏振光纤的报道。但是,他们的带宽太窄,往往只能在单一频率附近工作,影响了单偏振器件在THz范围内的使用价值和技术优势。为了解决这些问题,设计了一种新颖结构的空芯THz单模单偏振器件。它拥有超过0.1THz的带宽,工作频率范围从1.63THz到1.73THz。这种器件对于THz通信网络的建设和应用具有重要意义。

摘要：通过对运动物体表面图像进行分割,可测量其运动速度。首先,设计了基于硅(111)晶向设计了光栅模板,举例给出了以此模板制作闪耀光栅的方法;其次,对所设计闪耀光栅的工作原理进行分析,认为所设计的闪耀光栅可看作三个光栅的组合,井对光栅衍射光强分布进行了模拟仿真,指出忽略小平台构成的光栅对梯形左右斜边构成的光栅的影响是可以的;最后,给出了利用所设计的闪耀光栅对物体表面进行图像分割的方法。

摘要：为实现对太阳光的宽波段高效吸收,引入光学黑洞(optical black hole,OBH)概念,用有限元方法对单纳米线太阳电池(SNSCs)进行电磁仿真和结构设计。剖析了极化模式、OBH尺寸、核壳匹配、折射率阶梯分层等因素对OBH SNSCs的陷光和光学吸收性能的影响。研究表明:较以往介电常数匹配方式,利用折射率匹配设计可进一步提高OBH系统的光学吸收性能;借助微纳结构对光波的调控,可实现全向宽带高效吸收,从而将OBH应用于微纳光伏系统;进一步发现,可通过优化内核半径和外壳折射率分布来提高基于OBH的非晶硅(a-Si:H)SNSCs吸收效率,获得的光电流较传统无包层a-Si:H SNSCs提升约300%。