摘要：以双壁碳纳米管作为基本单元设计了一种新型纳米机械水泵,其内管固定作为水分子通道,外管做活塞式轴向运动.分子动力学计算表明,水分子净通量及管内水分子电偶极矩分布均与外管运动速率有强烈耦合效应.该设计可以实现水分子的高效单向运输,且输运效率可以通过外管活塞运动的速率进行调控.这些发现可为未来实用纳米分子泵器件的设计提供新的思路.

摘要：相近直径的锯齿型和扶手椅型碳纳米管可以共轴组合形成5—7碳环交替出现的柱形对称异质结.本文利用分子动力学方法研究了直径相近且等长锯齿型和扶手椅型碳纳米管形成的(n,n)-(2n,0)结在扭转过程中的扭矩和轴向应力随扭转角度的变化规律以及应力传递过程.研究发现,(n,n)-(2n,0)结扭转应变在达弹性限度内不会产生轴向应力,该效应对基于碳纳米管扭转特性的纳米振荡器件的设计具有重要意义.

摘要：针对光纤激光器自混合干涉传感应用,研究了光纤激光器自混合干涉特性,运用四镜法布里-珀罗腔模型对掺铒线形腔光纤激光器自混合干涉效应进行了理论分析,对不同反馈水平下的自混合干涉信号进行了数值模拟,获得了光反馈条件下光纤激光器输出特性.外腔长度的改变会调制激光器的输出强度,外腔长度变化半个波长,对应一个干涉条纹,弱反馈条件下,由反馈引起的激光器的频率变化可以忽略.设计了基于光纤激光器的自混合干涉实验,实验结果和理论分析相符合.此研究结果为进一步开展光纤激光器的自混合干涉传感应用研究奠定了理论与实验基础.

摘要：设计了基于图形处理单元(GPU,graphic processing unit)的数字全息实时再现(DHRTR,digital holography real-time reconstruction)系统,并以旋转骰子为研究对象,实验验证了DHRTR系统的有效性。相对CPU,GPU本身含有许多流处理器,通过并行运算可大大缩短数字全息图再现运算时间。利用统一计算设备架构(CUDA)的运算平台,编写了基于GPU处理器的实时再现软件,在对动态全息图进行连续采集的同时,即时对全息图进行再现,并实时显示再现结果。实验结果表明,本文系统可以实现平均帧速为20 frame/s、大小为512 pixels×512 pixels的数字全息图的实时再现。