检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：朱彤南开大学

学位级别：硕士

对于集成光学的发展而言，突破衍射极限以实现将光束缚在亚波长尺度之内，以及如何实现光在更小尺寸上的传输和聚焦，已经成为了集成光学发展的重要课题。表面等离激元光波导可以突破衍射极限，实现电磁场在亚波长尺寸结构内的局域和传... 详细信息

对于集成光学的发展而言，突破衍射极限以实现将光束缚在亚波长尺度之内，以及如何实现光在更小尺寸上的传输和聚焦，已经成为了集成光学发展的重要课题。表面等离激元光波导可以突破衍射极限，实现电磁场在亚波长尺寸结构内的局域和传输，因此有着极为广阔的应用前景。在金属基底上刻制的纳米槽是一类重要的表面等离激元光波导结构，但是目前对于此类波导结构的研究大多采用的是数值模拟计算或实验方法，对其中表面等离激元模式形成的物理机制分析不足。\n 针对上述问题，本论文以亚波长矩形金属槽表面等离激元光波导作为研究对象，通过考虑矩形金属槽内的间隙表面等离激元（gap surface plasmonpolariton）在金属槽口和底部的多重散射微观过程，建立了此类波导结构中表面等离激元模式的多重散射的半解析模型。通过与全矢量数值模拟结果做对比，该模型能够全面、定量的复现波导中所有的传播模式和衰减模式的相移常数的色散曲线和空间电磁场分布，也能够预测矩形金属槽波导中的每个高阶模式的截止频率。模型揭示的物理图像表明，矩形金属槽内的各阶次波导模式都是由槽内的两个反向传播的间隙表面等离激元在槽口和槽底的多次反射构成，该物理图像和几何光学给出的光线多次反射物理图像是一致的。在数值计算量方面，与全矢量数值方法相比，由于模型利用间隙表面等离激元的二维场分布复现矩形金属槽内波导模式的三维场分布，因此模型能够大幅度的降低数值计算量，降低对计算机性能的要求。

关键词：集成光学矩形金属槽波导表面等离激元多重散射模型

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基于物理过程的红外积云建模与仿真

基于物理过程的红外积云建模与仿真

引用

作者：单仝西安电子科技大学

学位级别：硕士

云的真实性仿真是计算机仿真领域的重要课题之一,其中在红外空中场景中对云进行实时仿真更是对军事领域有重要意义。但是,云中粒子的密度、温度、物态等都进行着复杂的运动变化,这要求仿真模型必须能够对云进行精确地描述和高效的计算... 详细信息

云的真实性仿真是计算机仿真领域的重要课题之一,其中在红外空中场景中对云进行实时仿真更是对军事领域有重要意义。但是,云中粒子的密度、温度、物态等都进行着复杂的运动变化,这要求仿真模型必须能够对云进行精确地描述和高效的计算。精确地描述云的变化需要针对两个方面,云的三维物理模型和真实光照模型。高效的计算意味着要保证云的仿真过程实时的,这样仿真结果才能支持控制和交互。本文针对上述问题,通过流体动力学建模和多重散射简化模型对积云进行建模,并通过图形渲染设备加速计算,最终完成对积云的仿真研究。本文首先采用流体动力学对积云进行三维建模,在纳维-斯托克斯方程的基础上,将积云的三维仿真区域划分为均匀的网格,计算网格中存在的水汽输送、相变特征等过程,得到云的液滴密度、水汽密度、温度等特征的分布,结果保存在一张三维纹理中。过程中的复杂计算通过底层渲染工具支持的计算着色器进行分步计算,利用图形处理器的并行计算能力提高计算效率。计算结果在片段着色器中通过光线投射算法进行体绘制,从而实现三维渲染。其次,本文通过多重散射简化模型,对积云的可见光模型中存在的光照现象进行分类并计算。在确定散射相函数和基础散射理论后,分别给出透射、一次散射、二次散射和多次散射的计算过程。计算过程通过预先设计的光线积分路径嵌入到体绘制过程中,在仿真过程中对云的光照进行实时渲染。最后,本文通过云的红外仿真理论对云的可见光光照模型进行修正,设计自发辐射在不同波段下的计算过程和仿真方案,得到积云红外光照模型。并且,对于网格化仿真方法难以实现穿云交互效果的问题,提供一个可行的仿真方案。在每一章之后,本文依次展示各个模型的时域和空域仿真结果,并对此进行分析。

关键词：云的仿真流体动力学多重散射模型红外仿真实时渲染

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宽带太赫兹超表面带通滤波器

引用

聊城大学学报（自然科学版） 2023年第3期36卷 9-15页

作者：亓丽梅陶翔罗淘杨君北京邮电大学电子工程学院北京100876

提出一款宽带太赫兹超表面带通滤波器,测试得到滤波器中心频率为0.344 THz,3 dB带宽为56.6%。在对样品进行太赫兹时域光谱测试时,发现氮气的引入能够有效降低空气中水吸收引起的损耗。与以前报道的金属-介质-金属结构的带通滤波器采用... 详细信息

提出一款宽带太赫兹超表面带通滤波器,测试得到滤波器中心频率为0.344 THz,3 dB带宽为56.6%。在对样品进行太赫兹时域光谱测试时,发现氮气的引入能够有效降低空气中水吸收引起的损耗。与以前报道的金属-介质-金属结构的带通滤波器采用电磁场或表面电流和电路模型进行物理机理描述不同,采用两种理论模型对带通滤波器分别进行了宽带传输的物理机理研究。一种是多重散射理论,一种是耦合模理论,这两种理论模型的拟合与实验测试和仿真结果一致,从而为太赫兹、微波和光波段的多层宽带超表面带通滤波器的设计提供了重要的理论指导。

关键词：超表面太赫兹宽带滤波器多重散射模型耦合模理论

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