平板透镜论文-夏向向,蔡飞燕,柯满竹,周慧,郑海荣

平板透镜论文-夏向向,蔡飞燕,柯满竹,周慧,郑海荣

导读:本文包含了平板透镜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:声透镜聚焦,橡胶板,夹层结构,复合结构

平板透镜论文文献综述

夏向向,蔡飞燕,柯满竹,周慧,郑海荣[1](2019)在《基于复合结构的平板型超声透镜聚焦性能研究》一文中研究指出0引言声透镜作为聚焦和操控超声波的基础器件,在例如生物医学成像,无损检测和鱼探仪等领域的广泛应用而受到了越来越多的关注。实现超声波聚焦的最直接方法就是利用凹面的超声换能器激发聚焦超声波。而将压电材料加工为凹面并不容易,人们开始利用声透镜来实现超声波的聚焦,传统声透镜通常是将均匀材料设计成曲面结构来获得相位调控,进而实现声波聚焦。为实现较好的声波聚焦(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21)

范文聪[2](2019)在《长波红外平板透镜的理论研究及设计》一文中研究指出本文研究目标是设计一款长波红外平板透镜,它工作在8~14μm波段,具有高透过率、小型化、低成本和易制备的优点。目前大约有叁种主流的方法可以实现平板透镜:菲涅尔透镜、渐变折射率透镜和超材料平板透镜。经过调研分析后发现,菲涅尔透镜和折射率渐变透镜存在透过率低和制备困难的缺点,不能满足项目的需求。超材料平板透镜依赖亚波长尺度的光学谐振腔的性质,理论上可实现对入射光波前的任意控制,透镜因此可以做到小型化和平板化。其中,电介质超材料平板透镜具有较高的透过率,在8~14μm红外波段可使用廉价的硅材料来制备,同时还可使用目前较为成熟的ICP刻蚀技术。电介质超材料平板透镜对外界电磁波的响应可通过研究其微纳结构单元得到。针对电介质超材料平板透镜的微纳结构单元,本文使用了CST软件对其进行仿真分析,仿真中入射光的波长设置为8~14μm。根据仿真结果来看,在中心波长10μm处,体硅结构的透过率较高,很多都在70%以上,同时相位调控范围在300°以上,能很好地满足项目对40%以上透过率的要求。在此基础上,根据相位变化平滑和小纵横比的筛选标准,我们得到了体硅结构的一组最佳数据。有了微纳结构单元的最佳数据之后,本文给出了电介质超材料平板透镜的设计方案,该方案将透镜分为中心区域和外围区域。中心区域使用了传统的双曲面型相位分布的设计,外围区域利用一阶光栅的原理设计了多组偏转器,每组偏转器对入射光的相位调控范围是0~2π。本文还在设计方案中进行了误差分析,证实了在数据库的数据足够精确以及圆周方向上柱子的数量足够多时,误差可忽略不计。最后我们给出了电介质超材料平板透镜的样品设计参数,理论上该透镜在中心波长10μm处的透过率在70%以上。本文研究的电介质超材料平板透镜的创新点为:虽然前人有做过可见光、太赫兹以及近红外等波段的研究,但关于8~14μm波段的电介质超材料平板透镜的研究尚属新的领域。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

王来军[3](2018)在《基于渐变折射率人工电磁材料的平板透镜天线研究》一文中研究指出渐变折射率人工电磁材料(Gradient Index Metamaterials,GRIN)是一种新型的人工电磁材料,由一定规律排布的具有深度亚波长尺寸的人工电磁单元组成。通过调节人工电磁单元的电耦合或磁耦合,实现了对介电常数或磁导率的调控,从而实现人工电磁材料折射率的改变。本文利用人工电磁材料折射率的梯度渐变构建渐变折射率透镜天线,在宽带范围内实现了对天线辐射波的调控。论文的主要研究内容如下:(1)介绍了渐变折射率透镜天线的设计原理,包括几何光学原理和阻抗匹配理论,并给出了聚焦和偏转透镜的严格设计公式。为了实现渐变折射率透镜大范围的折射率变化,我们设计了一种宽带高折射率超材料。超材料的折射率在0-11.6GHz范围内大于10且随频率变化平缓,同时超材料的损耗几乎为零。为了实现高折射率超材料在渐变折射率透镜中的应用,我们首先研究了超材料的极化不敏感性和宽入射角特性;然后研究了超材料折射率的可控特性,分析了超材料单元的占空比、介质板介电常数、介质板厚度和金属贴片边长对折射率的影响。(2)利用渐变折射率透镜设计了宽带紧凑型圆极化喇叭天线。首先设计了宽带紧凑型圆极化喇叭天线的馈电装置,包括TE_(10)-TE_(11)模式变换器和波导圆极化发生器,馈电装置具有宽带、结构紧凑、易于加工的特点;然后基于高折射率超材料,我们设计了波束聚焦的渐变折射率平板透镜,并将其加载到圆极化圆锥喇叭天线中,实现天线辐射性能的提高。仿真和实验结果发现,加载聚焦透镜后,天线的辐射性能得到了极大改善,3dB轴比带宽为4.75-6.75GHz(34.8%),口径效率大于60%,而透镜厚度仅为0.34_0。和不加载透镜的同尺寸圆极化圆锥喇叭天线相比,增益平均提高了3.4dB;和同口径尺寸的传统圆极化圆锥喇叭天线相比,喇叭的纵向尺寸缩短了54%。(3)利用渐变折射率透镜设计了不同波束形状的Ku波段喇叭透镜天线,包括椭圆(圆)型和多波束透镜天线。基于渐变折射率透镜波束偏转和波束聚焦的两种基本功能,采用MATLAB软件编写透镜折射率计算程序,并通过CST电磁仿真,我们实现了椭圆型波束、圆型波束和四波束天线,波束形状在整个Ku波段内稳定,而且透镜的厚度较薄、天线的纵向尺寸较小。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2018-06-01)

王柄霖,龚季伟,赵明远,张亨宇,余同普[4](2018)在《带凹槽平板型声透镜聚焦性能的理论分析与数值模拟》一文中研究指出基于相位补偿和惠更斯-菲涅尔原理,利用理论分析和数值模拟的方法,研究了一种带凹槽的平板型声透镜,讨论了凹槽个数、声透镜材料等参数对声透镜聚焦性能的影响。结果表明:优化后的菲涅尔声透镜聚声效率理论上可达40%,放大倍数约为7倍,是一种较为高效、成本低廉的新型声透镜。(本文来源于《声学技术》期刊2018年01期)

李建鹏,郭震宁,林介本,张佳宁,杨玉龙[5](2017)在《超薄直下式LED平板灯的大角度透镜设计与仿真》一文中研究指出基于能量守恒定律和网格划分法,设计了一款用于超薄直下式发光二极管(LED)平板灯的大角度透镜。以朗伯型发光LED在高度为96mm下的目标面照度分布作为期望照度分布,对大角度LED透镜进行反馈优化,使其在高度为25mm的目标面上就形成具有期望照度分布的光场。为探究优化后的大角度LED透镜对直下式LED平板灯的厚度减薄程度,将目标面高度分别设为20,25,30 mm,方形LED阵列的间距分别设为96,82,75mm,利用LightTools软件模拟分析了直下式LED平板灯的目标面照度均匀度。研究结果表明,当目标面高度为25mm、方形LED阵列的间距为82mm时,目标面上的照度均匀度最好,其值(照度最小值除以照度最大值)达至0.8756,符合国家LED室内照明应用技术要求。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2017年11期)

阿泽,程钰间[6](2017)在《毫米波宽波束平板圆柱介质透镜天线》一文中研究指出本文通过在平板圆柱介质透镜天线辐射面加载V形张角介质结构,在俯仰面(H面)实现了毫米波宽波束天线。为了便于与有源电路集成,该天线采用了基片集成波导馈电的八木天线作馈源。设计结果证明张角结构加载后,平板圆柱介质透镜天线在俯仰面3d B波束宽度可达54°,与未加载结构相比扩展波束宽度28%;该天线方位面(E面)3d B波束宽度为5.2°,最大增益为18.5d Bi,V波段带内增益波动3d B以内(17.7d Bi~19d Bi)。对两个竖直排放的平板圆柱介质透镜天线不对称加载V形张角结构,可拓展俯仰面3d B波束宽度至81.2°,比传统两单元天线的俯仰面3d B波束宽度增加了95%。(本文来源于《2017年全国微波毫米波会议论文集(中册)》期刊2017-05-08)

韩文清[7](2016)在《新型人工电磁材料平板透镜及其应用》一文中研究指出新型人工电磁材料由按一定规律排布的亚波长尺寸的人工单元构成,具有自然界中的媒质难以实现的电磁特性。通过对单元结构的设计,新型人工电磁材料可以实现任意的介电常数和磁导率,对电磁波进行任意地调控,因此得到很多领域的关注,并被应用于各种器件的研发。本论文的研究对象就是利用新型人工电磁材料构成的,可以实现不同功能的新型透镜天线。论文的主要内容和贡献如下:1.介绍了新型透镜天线的主要设计原理,即几何光学方法和等效媒质理论。分别设计了两种基于不同原理的高定向性透镜:零折射率透镜和渐变折射率透镜,用于提高圆形微带贴片天线的定向性。利用电磁谐振单元实现了两种透镜,并对实验样品进行测试,仿真结果和测试结果相吻合,证实了两种透镜对圆形微带贴片天线定向性能的改善。2.设计了基于渐变折射率材料的聚焦透镜,并提出其在天线罩相位延迟测试系统以及生物医学领域两种不同背景下的应用。通过数值仿真,验证所设计的聚焦透镜的性能。该聚焦透镜焦距远,焦斑尺寸小。3.设计了基于渐变折射率材料的波束扫描平板透镜天线,通过改变馈源和透镜的相对位置,得到可在±50°扫描的波束。近场和远场仿真结果表明,该扫描透镜天线增益高,副瓣低。(本文来源于《东南大学》期刊2016-04-22)

赵晨[8](2015)在《平板金属超透镜成像特性研究》一文中研究指出双负材料,即u,e均为负的超材料,通过负折射使得聚焦成像可以突破衍射极限而达到分辨率提高的效果。因此双负材料制成的透镜称为完美透镜。在近场光刻装置中金属薄膜的零折射特性可以使得成像分辨率提高,这类金属薄膜称(本文来源于《第十一届全国光学前沿问题讨论会会议论文摘要集》期刊2015-10-09)

余慕欣[9](2015)在《基于平板超透镜的可调谐亚波长成像和光刻研究》一文中研究指出正折射率空间扮演了一个低通滤波器的角色,高空间频率信息在其内传输受到抑制。由于空间高频信息的缺失,光学成像系统的分辨率受衍射极限限制,分辨率约为照明波长的二分之一。近年来,表面等离子体激元表现出亚波长传输、近场电场增强和模式体积小等新颖光学特性受到广泛关注。基于表面等离子体耦合传输实现超衍射成像和光刻已经发展成为一个重要的研究方向。本论文以实现器件可调谐为出发点,开展了亚波长成像和基于MIM结构表面等离子体激元干涉光刻技术的研究。1.建立了实现亚波长成像的金属/介质平板结构的理论模型,分析了传统超透镜工作波长受限的物理机制;在此基础上,研究了介质薄膜对SP模式的调制机理,实现SPR波长从紫外到可见频率区间的连续可调;给出了Pode绘图原理下OTF和SP模式之间的简单对应关系。2.提出了一种工作于可见光波段,工作波长连续可调谐的超透镜。通过分析介质薄膜对表面等离子体模式的调制,给出了超透镜的亚波长成像规律。研究结果表明,通过调节透镜介质薄膜的厚度可实现波长从375~515 nm、分辨率优于λ/6、高能量透过率的亚波长成像。该超透镜结构简单,可有效地减小制备误差及表面粗糙度对亚波长成像的不利影响,降低了制造难度。该器件适用于成像、光刻及高密度数据存储等方向。3.研究了一种基于MIM结构表面等离子体干涉的亚波长光刻技术。相比于传统开放式表面等离子体干涉技术,该结构利用表面等离子体腔模共振有效地提高了光刻分辨率和曝光深度,在照明波长550nm下实现光刻分辨率22nm(λ/25)。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2015-05-01)

黄明,黄秀琼,任然[10](2015)在《用于无人机中继数据链的多波束平板透镜天线(英文)》一文中研究指出龙伯透镜天线表面放置多个馈源即可在同一频段或跨频段同时产生多个扫描波束跟踪多个目标,针对这一特点,设计了适用于C频段无人机中继数据链的紧凑多波束平板透镜天线。采用矢量球面波函数展开法结合差分进化算法优化设计透镜天线,仿真分析了单个Vivaldi天线照射3层直径160 mm平板透镜天线,天线增益优于传统均匀分层的透镜天线。同时,采用16个Vivaldi天线组成半圆环阵照射平板透镜天线,通过扫描波束的馈电切换,实现宽角范围的多波束覆盖。仿真结果表明:平板透镜天线在宽频带(5.5~9.0 GHz)内具有良好的多波束辐射特性。(本文来源于《电讯技术》期刊2015年03期)

平板透镜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文研究目标是设计一款长波红外平板透镜,它工作在8~14μm波段,具有高透过率、小型化、低成本和易制备的优点。目前大约有叁种主流的方法可以实现平板透镜:菲涅尔透镜、渐变折射率透镜和超材料平板透镜。经过调研分析后发现,菲涅尔透镜和折射率渐变透镜存在透过率低和制备困难的缺点,不能满足项目的需求。超材料平板透镜依赖亚波长尺度的光学谐振腔的性质,理论上可实现对入射光波前的任意控制,透镜因此可以做到小型化和平板化。其中,电介质超材料平板透镜具有较高的透过率,在8~14μm红外波段可使用廉价的硅材料来制备,同时还可使用目前较为成熟的ICP刻蚀技术。电介质超材料平板透镜对外界电磁波的响应可通过研究其微纳结构单元得到。针对电介质超材料平板透镜的微纳结构单元,本文使用了CST软件对其进行仿真分析,仿真中入射光的波长设置为8~14μm。根据仿真结果来看,在中心波长10μm处,体硅结构的透过率较高,很多都在70%以上,同时相位调控范围在300°以上,能很好地满足项目对40%以上透过率的要求。在此基础上,根据相位变化平滑和小纵横比的筛选标准,我们得到了体硅结构的一组最佳数据。有了微纳结构单元的最佳数据之后,本文给出了电介质超材料平板透镜的设计方案,该方案将透镜分为中心区域和外围区域。中心区域使用了传统的双曲面型相位分布的设计,外围区域利用一阶光栅的原理设计了多组偏转器,每组偏转器对入射光的相位调控范围是0~2π。本文还在设计方案中进行了误差分析,证实了在数据库的数据足够精确以及圆周方向上柱子的数量足够多时,误差可忽略不计。最后我们给出了电介质超材料平板透镜的样品设计参数,理论上该透镜在中心波长10μm处的透过率在70%以上。本文研究的电介质超材料平板透镜的创新点为:虽然前人有做过可见光、太赫兹以及近红外等波段的研究,但关于8~14μm波段的电介质超材料平板透镜的研究尚属新的领域。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

平板透镜论文参考文献

[1].夏向向,蔡飞燕,柯满竹,周慧,郑海荣.基于复合结构的平板型超声透镜聚焦性能研究[C].2019年全国声学大会论文集.2019

[2].范文聪.长波红外平板透镜的理论研究及设计[D].电子科技大学.2019

[3].王来军.基于渐变折射率人工电磁材料的平板透镜天线研究[D].桂林电子科技大学.2018

[4].王柄霖,龚季伟,赵明远,张亨宇,余同普.带凹槽平板型声透镜聚焦性能的理论分析与数值模拟[J].声学技术.2018

[5].李建鹏,郭震宁,林介本,张佳宁,杨玉龙.超薄直下式LED平板灯的大角度透镜设计与仿真[J].激光与光电子学进展.2017

[6].阿泽,程钰间.毫米波宽波束平板圆柱介质透镜天线[C].2017年全国微波毫米波会议论文集(中册).2017

[7].韩文清.新型人工电磁材料平板透镜及其应用[D].东南大学.2016

[8].赵晨.平板金属超透镜成像特性研究[C].第十一届全国光学前沿问题讨论会会议论文摘要集.2015

[9].余慕欣.基于平板超透镜的可调谐亚波长成像和光刻研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2015

[10].黄明,黄秀琼,任然.用于无人机中继数据链的多波束平板透镜天线(英文)[J].电讯技术.2015

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