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使光脉冲群速度超过光速300多倍

新华社伦敦7月25日电(记者王艳红)中国旅美科  (本文共1页) 阅读全文>>

浙江大学
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负群时延电路中信号群速度与保真度研究

超光速现象的研究长达半个多世纪,实现这一现象主要有两种方式,一种是反常色散介质中的光学调控;另一种是利用电子线路构造反常色散区域实现超光速现象。后者早在1997年由Chiao等人观测到脉冲在RC振荡电路负时延区域中,信号具有超前现象。首先,本篇论文中将通过电子线路实验探究不同的信号脉冲通过RLC振荡电路负群时延区域,借用量子临界现象中保真度的概念,来研究信号在反常色散区的传播规律,并引出临界级联个数。其次,我们考虑了三种信号-平滑高斯脉冲、截断高斯脉冲和平滑紧支撑脉冲通过反常色散电路下的保真度的影响。当级联个数单元小于临界级联个数时,群速度仍有意义,输出信号的保真度较高;但大于传播距离,波形将会发生严重畸变,保真度随之急剧下降。最后,我们发现脉冲的截断强度是影响信号保真度的重要因素之一,进一步的分析可以看出平滑的脉冲信号比截断的脉冲的临界距离更远。同时,我们考虑了不同时间宽度的脉冲信号,发现时间域越宽的脉冲,高保真度可以维持在更...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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激光在铝板中激发零群速度Lamb波的研究

零群速度Lamb波对于板状材料的厚度等结构特性十分敏感,使用激光激发零群速度Lamb波进行板状材料无损检测具备非接触式激发、空间分辨率高、信号信噪比高、检测效率高等优点,在无损检测的应用方面拥有巨大潜力。本文从数值计算和实验两方面研究了零群速度Lamb波在铝板结构中的传播特性及其激光激发方法。本文基于波动方程以及热弹理论建立了激光在铝板中激发零群速度Lamb波的物理模型,通过有限元方法计算得到时域信号,并对其进行频谱分析。结果表明Lamb波S1模态中存在后退波,在k≠0处,频率波长相同的前进波与后退波相互作用,产生零群速度Lamb波,在频谱相应频率位置处有一个尖锐的共振峰。进一步讨论了光斑大小对于激发零群速度Lamb波效果的影响,结果表明光斑直径等于铝板厚度1.5倍时,激发效果最好。实验上,建立了基于多普勒测振仪的全光学探测与激发零群速度Lamb波的实验系统,得到的实验结果与数值计算结果一致。在单脉冲激光激发零群速度Lamb波的...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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液体负载薄板中激光激发零群速度Lamb波的研究

板状结构是一种常见的材料结构,广泛地应用于各生产生活领域。超声Lamb波作为固体中超声波的重要类别,常用于板状结构的无损检测。当存在液体负载时,板中Lamb波传播情况复杂。本文对板中零群速度Lamb波的成因、液体负载对零群速度Lamb波的影响以及液体负载性质变化对零群速度Lamb波的影响进行了理论分析及实验验证。首先,本文利用有限元方法计算得到自由板中Lamb波频散特性曲线,通过分析计算结果,阐明了自由板中Lamb波S1模态后退波是由于两个具有相近截止频率的模态相互作用产生的,后退波模态与前进波模态耦合产生零群速度Lamb波。其次,为得到液体负载薄板中Lamb波频散特性曲线,本文基于波动方程,建立了有液体负载薄板中Lamb波的理论模型。随后将板材看作由无数相同单元结构组合而成的周期性结构,选取其中一个单元结构,利用有限元计算方法得到有液体负载薄板中Lamb波的频散特性曲线。同时计算得到了板中Lamb波频域波形图,验证了频散曲线计...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京大学
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基于声学超常材料的群速度调控及吸声研究

声超常材料属于人工复合结构,具有对声波进行调控的特异性质。特别是近些年来,声超常材料在很多领域都有着迅猛的发展,展示了其巨大的应用前景。本文主要从事研究声超常材料对声群速度的调控从而可以形成负群速度、快波和慢波效应,并且设计了一种新颖的可调的薄膜吸声结构。论文主要分为以下五个部分。第一章,简单介绍了声学超常材料的起源与发展历程,以及本论文工作所涉及到的研究背景以及国内外研究进展。第二章,设计了一种基于周期性排列的侧管的声学超常材料结构,有效的实现对声波群速度的调控。理论分析和实验表明,该结构能够同时实现负群速度、快波以及慢波现象。由于周期性排列的侧管之间的相互作用从而发生了Fabry-Perot共振,在该共振频率附近,声波发生了类似于电磁场领域的洛伦兹反常色散进而引起频谱相位重构的现象,从而使得声波的相位传输曲线产生急剧的跳变,因而可以实现对声波群速度的调控。第三章,提出了一种基于铌酸锂压电材料的声子晶体,并在其蜂窝状结构中引入...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

车联网环境下交叉口群速度引导模型及仿真

机动车保有量激增,导致城市交通拥堵问题日益严重,交通安全与环境污染问题日益突出。作为城市路网交通流主要集散点,交叉口的信号控制策略、车辆排队是造成交通拥堵的关键原因之一。以交叉口群作为管控对象用于缓解城市交通拥堵问题已经成为研究共识,随着车联网技术的快速发展,基于该技术实现交叉口群车辆的速度引导,将为缓解城市交通拥堵问题提供一种有效的解决策略。本文针对城市主干道路线性交叉口群设计了速度引导算法,形成“动态绿波带”实现车联网环境下的交叉口群车速引导,缓解城市交通拥堵。首先,从动态速度控制、动态速度引导、车联网环境特征测试、交叉口群速度引导和技术应用等方面,对国内外的速度引导研究现状进行了总结,给出了本文的研究内容和技术路线。在介绍车联网的系统构建、技术体系和作用机理基础上,对比分析了传统行驶环境与车联网行驶环境下速度引导方法的差异,并对车联网环境下速度引导机理与基本方法进行了论述。然后,介绍了交叉口群的基本概念、特性和界定方法,基...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>