氟化镁楔形微腔中色散调控与孤子产生的数值研究

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简介：
本研究采用数值方法，在氟化镁楔形微腔内探讨了光学色散效应及其对孤子形成的影响，为非线性光学领域提供了新见解。本段落利用有限元计算方法对MgF2楔形腔中的色散情况进行仿真研究，并探讨了半径、楔角大小以及楔角位置这三个参数在通讯波段内对整个腔体的色散特性的影响。通过从蓝失谐到红失谐的过程，根据Lugiato-Lefever方程和热偏移公式模拟出孤子的频域与时域图，并研究了扫描速度、品质因子及泵浦功率等因素对孤子产生的影响。结合以往实验与理论基础，本段落还讨论了利用MgF2晶体腔产生孤子的一些关键参数。这些数据结果为制备低反常色散的MgF2楔形腔以及在此类腔体中生成孤子梳提供了重要的指导意义。

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氟化镁楔形微腔中色散调控与孤子产生的数值研究

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本研究采用数值方法，在氟化镁楔形微腔内探讨了光学色散效应及其对孤子形成的影响，为非线性光学领域提供了新见解。本段落利用有限元计算方法对MgF2楔形腔中的色散情况进行仿真研究，并探讨了半径、楔角大小以及楔角位置这三个参数在通讯波段内对整个腔体的色散特性的影响。通过从蓝失谐到红失谐的过程，根据Lugiato-Lefever方程和热偏移公式模拟出孤子的频域与时域图，并研究了扫描速度、品质因子及泵浦功率等因素对孤子产生的影响。结合以往实验与理论基础，本段落还讨论了利用MgF2晶体腔产生孤子的一些关键参数。这些数据结果为制备低反常色散的MgF2楔形腔以及在此类腔体中生成孤子梳提供了重要的指导意义。

关于利用微环谐振腔生成光频梳中色散调控的研究进展

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本研究聚焦于微环谐振腔内光频梳的产生技术，特别关注通过调控色散效应来优化性能的方法，概述了最新的研究成果与挑战。随着人们对通信容量需求的增加，基于微环谐振腔产生的光频梳能够很好地满足现代通信系统对光源的需求。光频梳具有宽广的光谱范围、高相干性和集成化等优点，由于其生成机制依赖于四波混频效应，因此要求微环谐振腔具备严格的色散特性。本段落总结了当前几种调控微环谐振腔色散特性的最新研究方法，包括调整微环宽度以及结合slot结构和光子晶体结构的方法。文中对比分析了几种不同方案的优缺点及性能表现，并对进一步优化微环谐振腔的色散曲线提出了展望。例如，通过组合使用微环与光子晶体结构，在较小的光谱范围内实现更佳的色散特性，从而提高四波混频效率。

微波矩形谐振腔分析-MATLAB开发：谐振腔研究

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本项目利用MATLAB进行微波矩形谐振腔的仿真与分析，旨在深入探究其电磁特性及应用潜力。通过精确计算和模拟，为相关领域的理论研究和技术开发提供有力支持。这段代码的目的是研究微波矩形谐振腔的概念：计算共振频率、共振波长；TE模式和TM模式下归一化场分布；空腔品质因数（包括由空腔内介质决定的因素及壁损耗产生的因素）以及外部性能指标，并分析负载的优点因子。

532nm激光器的声光调Q腔内倍频数值模型与实验研究

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本研究聚焦于532nm激光器中的声光调Q技术和腔内倍频过程，构建了相应的数值模型并进行了实验验证，深入探讨了转换效率和稳定性优化方法。从腔内倍频激光速率方程出发，并结合调Q及有效储能时间理论，建立了调Q四能级腔内倍频激光器的数值模型。通过计算得到了激光峰值功率、脉冲宽度以及平均功率随脉冲重复频率变化的关系曲线。将这些结果与声光调Q 532 nm激光器的实际测量数据进行比较，在1至100 kHz的重复频率范围内，发现模型预测值和实验数据吻合良好，证明该数值模型的有效性。

关于微环谐振腔可调谐滤波器的研究

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本研究聚焦于微环谐振腔可调谐滤波器的设计与优化，探讨其在光通信中的应用潜力及性能提升方法。采用深紫外光刻及等离子体刻蚀工艺制备基于绝缘体上硅材料的环形滤波器，并且微环半径仅为5 μm。利用单个微环制作了4 通道的光分插复用器，其尺寸为3000 μm×500 μm。测试结果显示，该器件能够很好地实现上下数据传输功能；自由频谱宽度约为19.6 nm，最大消光比达到19.76 dB。此外，设计并制备了基于跑道型双微环的可调谐光分插复用器，并对其与单微环滤波器之间的相邻信道串扰进行了测试。结果显示：基于单微环和跑道型双微环的信道间最大串扰分别为-11.94 dB 和-20.04 dB，可见采用双微环结构可以显著降低相邻通道间的干扰。设计并制造了基于双微环PIN 结构的电光调制器。当偏置电压增加至 1.6 V时，观测到谐振峰发生了约0.78 nm 的蓝移现象，并对实验结果进行了分析。

孤岛运行中下垂控制的仿真研究

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本文探讨了在孤岛模式下电力系统中下垂控制策略的仿真分析，旨在优化微电网的稳定性和效率。通过模拟不同工况，评估其电压和频率调节性能。孤岛模式下的下垂控制仿真是一种在电力系统尤其是分布式能源系统（DERs）中广泛应用的高级策略。在这种情况下，当电网与主网断开连接后，形成独立运行的小型电网即“孤岛”，此时需要通过下垂控制来确保该小型电网内的电压和频率稳定。具体而言，下垂控制是一种基于频率和电压自动调节机制的技术，它使发电机或逆变器能够根据系统的实际需求调整其输出功率。在有功功率（P）与无功功率（Q）的调控中，通过设定不同的有功下垂曲线及无功下垂曲线来实现负载变化时输出参数相应地进行调整：随着负载增加，频率下降；电压则会因负载的变化而变动。这种机制确保系统中的每个单元能够根据实际负荷情况自行调节其功率输出，从而在整个孤岛网络中达到功率的均衡分配。 MATLAB作为一个强大的数学计算和仿真平台，在电力系统的建模与分析领域被广泛应用。在这个项目里，“droop.slx”文件可能是Simulink模型的一部分，用于模拟在孤岛模式下并联线路中的下垂控制过程。作为MATLAB的一个扩展功能，Simulink提供了一个图形化的界面来构建动态系统，并进行仿真和深入研究。该Simulink模型通常包含以下关键组件： 1. 发电机/逆变器模型：代表孤岛内的电源，并根据设定的策略调整其输出。 2. 负载模拟模块：用于模仿各种消耗有功及无功功率的真实负载，例如电阻、电感和电容等元件。 3. 下垂控制器单元：是整个系统的核心部分，依据系统的频率与电压偏差来调节电源的输出。 4. 电压与频率监控器：实时监测孤岛电网的状态，并向下垂控制系统提供反馈信息。 5. 网络模型：模拟电力传输和分配过程中的电路布局。通过上述仿真研究，可以评估不同参数设置对系统性能的影响，包括但不限于选择合适的下垂系数、设定初始的电压与频率值等。此外，还可以分析该系统在遇到突发负载变化时的表现情况（如突然增加或减少负荷），以评价其稳定性和恢复能力。综上所述，在孤岛模式下的下垂控制仿真研究中，借助MATLAB及其Simulink工具进行建模和仿真是为了探究并优化分布式能源系统的动态平衡策略，确保在孤立电网条件下实现功率的自动均衡分配，并维持整个电网的安全运行。

光纤色散参数对光孤子系统传输特性的影响

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本研究探讨了不同类型的光纤色散参数如何影响光孤子系统的稳定性与传输效率，分析了其在长距离通信中的应用潜力。采用计算机系统仿真方法研究了光纤色散参量对使用相敏光放大器（PSA）作为在线放大器，并结合平均孤子传输方案的光孤子通信系统的传输性能的影响。研究表明，光纤色散参数显著影响该类通信系统的性能。

在MATLAB中进行光孤子的数值计算

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煤矿安全生产中的数学建模优化应用研究

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本研究聚焦于运用数学模型优化煤矿安全生产管理，通过数据分析预测潜在风险，旨在提升安全标准与生产效率。本段落运用数学建模的方法探讨了煤矿企业生产管理中的生产计划问题。分析了不同开采方式对煤矿瓦斯气体体积分数的影响，并模拟了一些在生产过程中可能出现的问题。同时建立了一个关于矿井通风量、开掘进度以及矿井中瓦斯气体体积分数之间关系的表达式，旨在通过数学建模为企业的生产管理工作提供所需的数据支持。