Диссертация (1103230), страница 3
Текст из файла (страница 3)
International Conference on Coherent and Nonlinear Optics ICONO/LAT /Moscow. 2013.3. Научной конференции «Ломоносовские чтения – 2013» / Москва. 2013;4. XIV Всероссийской школе-семинаре «Физика и применение микроволн» / Можайск. 2013;5. V Научно-технической конференции ОАО «ГСКБ «Алмаз-Антей» / Балашиха. 2014;6. XIV Всероссийской школе-семинаре «Волновые явления в неоднородных средах» /Можайск. 2014;7. XV Всероссийской школе-семинаре «Физика и применение микроволн» имени А.П.Сухорукова / Можайск. 2015;8.
IV Всероссийской научно-технической конференция «Электроника и Микроэлектроника СВЧ» / Санкт-Петербург. 2015.ПубликацииРезультаты исследований были представлены в виде докладов на научных семинарахлаборатории электромагнитных волн в слоисто-неоднородных средах и кафедры фотоникии физики микроволн физического факультета МГУ. По материалам диссертации имеются 12опубликованных работ [25–36], в том числе 4 статьи в реферируемых научных журналах изсписка ВАК [25–28], 8 статей в трудах конференций [29–36].Личный вкладВсе результаты, вошедшие в диссертационную работу, получены либо лично автором,либо совместно с соавторами работ, опубликованных по теме диссертации, причем вкладдиссертанта был определяющим.Объем и структура работыДиссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и одного приложения.Полный объём диссертации составляет 120 страниц с 40 рисунками.
Библиография включает 115 наименований на 9 страницах.Содержание диссертацииВо введении содержится обоснование актуальности темы исследований, сформулированы предмет исследования и цели диссертационной работы, приводится краткое содержаниеработы, отмечается научная новизна и практическая значимость проведённых исследований,формулируются основные положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации результатов работы.11В первой главе рассматриваются вопросы преобразования электромагнитных импульсов малой длительности многослойными интерференционными структурами. Отдельно анализируются работы, посвященные взаимодействию коротких и сверхкоротких электромагнитных импульсов с многослойными зеркалами.
Основной акцент делается на управлениеформой сигнала, его сжатие или расщепление при отражении от такого рода структур. Рассматривается возможность управления формой электромагнитного импульса многослойными структурами неотражающего класса: диэлектрическими интерференционными фильтрами, просветляющими покрытиями. Представлен обзор публикаций, посвященных изучениюявления нестационарного отражения. Дан краткий обзор как аналитических, так и численных методов анализа многослойных структур. Рассмотрены подходы к решению задачи синтеза многослойных структур.Во второй главе рассматривается взаимодействие электромагнитного импульса малойдлительности с полуволновым фильтром. На примере полуволнового фильтра проводятсяисследования влияния потерь в слоях многослойной структуры на процесс нестационарного отражения. Представлены результаты как аналитических исследований на основе методаимпедансных характеристик, так и численного моделирования методом конечных разностейво временной области.
Выполнены исследования влияния волноводной дисперсии на процесснестационарного отражения. Проанализированы возможные пути усиления явления нестационарного отражения амплитудно-модулированных сигналов за счет увеличения добротности полуволнового фильтра. Представлены данные экспериментальной проверки полученныхтеоретических результатов. Подробно описаны методы и оборудование, позволяющие экспериментально изучать явления нестационарного отражения. Проведены анализ и сравнениеполученных экспериментальных и теоретических результатов.В третьей главе изучается влияние сильной волноводной дисперсии на процесс нестационарного отражения электромагнитных импульсов малой длительности от многослойнойструктуры.
С этой целью рассматривается задача согласования восокоотражающей нагрузки за счет сильной волноводной дисперсии. В теоретической части третьей главы показано,что поставленная задача может быть решена с помощью согласующей структуры, состоящейвсего из одного диэлектрического слоя, толщина которого близка к четвертьволновой. Приводятся точные и приближенные выражения, позволяющие рассчитать характеристики такойсогласующей структуры.
Обсуждаются условия применимости на практике полученных приближенных и точных аналитических решений. В теоретическом разделе приведены результаты численного моделирования спектральных и импульсных характеристик, рассматриваемойсогласующей структуры, для которого использовались метод импедансных характеристик иметод конечных разностей во временной области. Также в третей главе представлены данные экспериментальной проверки полученных теоретических результатов. Подробно описаныметоды и оборудование, позволяющие экспериментально изучать явления нестационарногоотражения при наличии сильной волноводной дисперсии.
Проведены анализ и сравнениеполученных экспериментальных и теоретических результатов.12Четвертая глава посвящена теоретическому и экспериментальному анализу процессанестационарного отражения импульсного сигнала малой длительности от интерференционных многослойных фильтров с максимально плоской амплитудно-частотной характеристикой. На примере полуволнового фильтра с критической связью проводятся исследованиявлияния потерь в слоях многослойной структуры, и волноводной дисперсии на процесс нестационарного отражения. В теоретической части анализируются общие закономерности влияния спектральных характеристик многослойной интерференционной структуры на процесснестационарного отражения.
С применением приближения слабого контраста, синтезируется многослойный фильтр с максимально плоской амплитудно-частотной характеристикой.Представлены результаты аналитических исследований для синтезированного фильтра наоснове метода импедансных характеристик и численного моделирования методом конечныхразностей во временной области. Представлены данные экспериментального исследованияпроцесса нестационарного отражения импульсов малой длительности от МИС с максимально плоской амплитудно-частотной характеристикой.В заключении сформулированы наиболее важные из полученных в диссертационнойработе результаты.13Глава 1. Импульсные процессы в многослойныхструктурах (обзор литературных источников)В данной главе рассматриваются вопросы преобразования электромагнитных импульсов малой длительности многослойными интерференционными структурами.
Отдельно анализируются работы, посвященные взаимодействию коротких и сверхкоротких электромагнитных импульсов с многослойными зеркалами. Основной акцент делается на управлениеформой сигнала, его сжатие или расщепление при отражении от такого рода структур. Рассматривается возможность управления формой электромагнитного импульса многослойными структурами неотражающего класса, диэлектрическими интерференционными фильтрами, просветляющими покрытиями. Представлен обзор публикаций, посвященных изучениюявления нестационарного отражения. Дан краткий обзор как аналитических, так и численных методов анализа многослойных структур. Рассмотрены некоторые подходы к решениюзадачи синтеза многослойных структур.1.1Электромагнитные импульсы малой длительностиКороткие и сверхкороткие электромагнитные импульсы сегодня активно используютсяво многих областях науки и техники.
Данная тенденция наблюдается как в микроволновом,так и в оптическом диапазоне длин волн. В первую очередь этому способствуют появлениеисточников электромагнитных импульсов сверхмалой длительности [37], создание широкополосных приемников, а также интенсивное развитие оптического и микроволнового оборудования в целом. Под коротким электромагнитным импульсом, как правило, понимаетсяимпульс, длительность которого не превышает 100 периодов колебаний электромагнитногополя [38].Применение импульсов такого рода в научных исследованиях открывает большие возможности.
Дело в том, что продолжительность импульсов, используемых для исследованийразличных явлений, задает естественную планку разрешающей способности измерительныхприборов во временном измерении. Малая длительность и большая мгновенная мощностьимпульсов позволяют увеличить пространственное и временное разрешение в эксперименте.Существует несколько областей исследования, где использование электромагнитныхимпульсов малой длительности играет особенно важную роль. К примеру, оптические импульсы, имеющие длительность от десятков фемтосекунд до единиц аттосекунд, применяются при исследовании сверхбыстрых химических реакций и сверхбыстрых процессов в биологии [1], так как в этих областях исследований особенно нужна высокая разрешающая способность во времени.
Также фемтосекундные импульсы могут быть задействованы для запус14ка химической реакции [2]. Большая мощность импульсов используется при исследованиисверхбыстрых нелинейных процессов в полупроводниковых материалах и устройствах [3].Немаловажной областью применения коротких и сверхкоротких электромагнитных импульсов является создание оптических частотных гребёнок [39], то есть сигналов, спектр которыхявляется набором эквидистантных линий, расстояние между которыми сохраняется с высокой точностью.Электромагнитные импульсы малой длительности также нашли свое применение в миллиметровом диапазоне длин волн, в первую очередь — в радиолокации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
