光学介质论文_王珊珊,韩军,梁海锋,殷淑静

导读:本文包含了光学介质论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:介质,光学,波导,孤子,表观,衬底,时域。

光学介质论文文献综述

王珊珊,韩军,梁海锋,殷淑静[1](2019)在《基于等效介质理论的纳米线黑硅光学特性研究》一文中研究指出为了研究不同形貌下纳米线黑硅阵列的减反射性能,文中采用金属辅助催化刻蚀法在硅基底表面制备大面积排列有序的硅纳米线,即纳米线黑硅。研究了刻蚀溶液中氧化剂的比例对其生长过程、表面形貌及光学特性的影响。通过亚波长光栅原理和等效介质理论计算了纳米阵列结构在特定波长下的抗反射性能的最佳参数,使用FDTD Solutions仿真软件系统模拟了宽光谱照射下尺寸参数对纳米线黑硅微结构阵列反射率的影响。研究结果表明:通过测试样品可见光到近红外波段(380~900 nm)的光学特性,相较于抛光硅片,表面存在纳米线黑硅阵列的硅片吸光度得到有效提升。通过改变刻蚀溶液中氧化剂的比例,可以定量地调控薄膜的吸光度。结合光学测试结果进行理论计算,能够提供纳米线黑硅衍射级次的变化规律,归一化周期T/λ比值持续增加,高阶级次的衍射光会逐渐出现。通过控制硅线周期来避免出现高级次衍射光,提升薄膜的减反射性能。(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2019年05期)

邓杨保,邓曙光,文兵[2](2019)在《PT对称光学格子介质中时空孤子的演化研究》一文中研究指出首先解析求解具有PT对称结构的(2+1)变系数非线性薛定谔方程,获得PT时空孤子解;然后详细地讨论了PT时空孤子在3种不同衍射/色散介质中的演化特性。研究结果表明:当衍射/色散系数为常数或指数衰减函数时,无啁啾PT时空孤子的强度随传输距离始终保持不变,而啁啾PT时空孤子的强度随传输距离呈现增长趋势,此时PT时空孤子的传输是不稳定的;当衍射/色散系数为周期性调制函数时,无啁啾PT时空孤子的强度随传输距离也是始终保持不变的,而啁啾PT时空孤子的强度随传输距离呈现周期性变化,此时PT时空孤子能够稳定传输。(本文来源于《湖南城市学院学报(自然科学版)》期刊2019年05期)

汪绍武[3](2019)在《介质型超表面光学元件及其应用研究》一文中研究指出超表面结构是一种人工排布的亚波长微结构阵列,每个微结构可被看成是一个电磁波调控单元,实现电磁波相位、振幅、偏振等特性的有效操控,从而可以任意构建整体波阵面,体现出优异的电磁波操纵能力。相对于传统光学元件通过电磁波在介质传播产生相位累积的方式而言,超表面结构利用微结构阵列与电磁波的相互作用实现对电磁波波前的控制,因此所构建的光学元件十分轻薄,且具有实现多样复杂功能的潜力,满足现代光学系统集成化和小型化的需求。虽然目前超表面结构光学元件的研究工作成绩斐然,但是在宽波段消色差、多功能元件以及集成化应用等方面还有待深入。本论文通过建立基于介质型超表面结构的电磁波调控新型理论,在上述方面开展了相关研究工作,并且取得了如下研究成果:(1)对长波红外波段以及可见光至近红外波段的消色差超表面相关理论进行了研究。从原理上分析了实现色差消除的必要条件,探讨了构建宽波段消色差超表面光学元件的基本理论和实现方法。在此基础上,通过理论计算和数值仿真实现了长波红外波段以及可见光至近红外波段的两种消色差超表面聚焦透镜。(2)提出了布拉格反射层-超表面-布拉格反射层-超表面组成的混合型结构。该结构兼具特定波长电磁波选择和波前操纵的能力。基于此结构设计并且制作出了具有滤波和聚焦双功能的超表面光学器件,可用于实现集成化的光谱探测系统。进一步利用交叉排布的混合型结构单元,构建出了一种空间复用型的超表面光学元件。该元件能无串扰地操控多波长电磁波,同时实现电磁波聚焦和偏折两种光学功能。(3)设计出了亚波长光栅和圆柱阵列型的正负超表面微透镜阵列。采用电子束曝光(EBL)和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺进行了阵列元件的制作,并且对制作得到的聚焦型超表面微透镜阵列进行了光学测试。同时分析了由正负超表面微透镜阵列组成的伽利略型共焦光学系统对电磁波的调控原理,构建了超表面微透镜阵列型光学扫描器模型,基于理论计算得到了扫描器结构参数的限制条件。(4)给出了一种覆盖中长波红外波段的多通道超表面透镜阵列设计方法。并针对乙醇、氨气、乙烯叁种气体的红外吸收传感应用,设计并且制作出了将四种红外波长的电磁波(对应于叁种气体的红外吸收峰和一种参考波长)会聚到同一焦平面的多通道超表面透镜阵列。进一步,提出了由表面等离子体滤波器阵列、多通道超表面透镜阵列和红外探测器阵列叁个主要部分集成的红外光谱探测器方案,并初步开展了各个部件的仿真设计和实验制备等工作,为发展集成式多组分红外气体传感器奠定了技术基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-08-20)

张传新[4](2019)在《目标光学探测中传输介质及背景源干扰特性研究》一文中研究指出在对空间目标进行探测的过程中,受到多样性的天气条件下的传输介质以及背景源的影响,使得探测效果受到干扰。主动探测中,主动发射的激光,经过传输介质,在传输介质中发生吸收和散射作用,到达目标表面,在目标表面发生反射,再次经过传输介质,到达探测器。探测器也会受到恒星等背景源直接或者间接的影响。这些传输介质和背景源对目标光学探测产生干扰,影响到达探测器的能量大小和方向,有必要开展针对传输介质及背景源对探测器接收到的能量的干扰特性研究。多样性的天气条件下的云、雾、雨等大气介质可以看做参与性介质,即吸收、散射性介质,参与性介质内的辐射能量传递与空间坐标、方向和波长有关。不同类型的天气条件具有不一样的物性特征,需要采用不同的探测方法和模式对空间目标进行探测。大气背景的复杂性体现在大气的组分和性质随着距离地表高度的增加发生变化,需要采用非均一的物性场来处理。深空背景的复杂性体现在不同的探测方向内的恒星干扰不同,以及恒星光源受穿过的星际尘埃介质的影响,导致到达探测器的恒星辐射发生变化。本文根据蒙特卡洛光线踪迹法,结合粒子系的辐射物性,研究了云雾、水滴、以及附着在玻璃上的水滴等介质对光线传输的影响。根据光线辐射传输的基本原理,发展了多级散射解析法求解受参与性介质多次散射影响的表观辐射强度。基于恒星光谱辐射特征,建立了深空背景恒星有效温度和探测角参数求解模型,获得恒星任意波段的辐射强度。为目标探测中,复杂天气条件下参与性介质的辐射传输以及恒星背景源干扰的影响提供了理论和数据支持。采用蒙特卡洛光线踪迹法计算了光线在单颗粒中的传输,建立了不同形状粒子辐射物性的计算模型,根据粒子的复折射率及尺度参数,计算了单个粒子的吸收因子、散射因子和散射相函数。结合云层和雾粒子系的浓度和粒径分布等,计算了粒子系的散射相函数。对不同入射光源,结合得到的粒子系的基本物性参数,获得了不同吸收系数、散射系数、散射相函数下的云层和雾的表观辐射强度。根据空中水滴以及玻璃上附着的水滴对光线传输的作用,建立接收面能量分布模型,其中水滴的位置包括:水滴附着于玻璃内侧、水滴附着于玻璃外侧、水滴位于空中。研究接收面和水滴不同距离、水滴和玻璃不同接触角、不同水滴直径、不同水滴面积占比等因素对接收面能量分布的影响,获得减小水滴对接收面能量分布影响的方法。分析了参与性介质的辐射特性和光线多级散射辐射传输,发展了用于计算参与性介质任意阶散射次数影响的表观辐射强度的多级散射解析法。建立了多层参与性介质表观辐射强度计算模型,给出了不同散射次数和不同介质层数时的计算原理和公式,计算了不同散射级数情况下的表观辐射强度,以及前后向表观辐射能量随光学厚度的变化。获得了在不同影响因素(光学厚度、散射次数、散射相函数、介质层数)下的表观辐射强度。基于恒星光谱辐射特征,结合恒星的有效温度和探测角参数等基本物理量,建立了恒星波段辐射通量的计算模型。利用星表中给定恒星波段的辐射通量数据,采用随机微粒群算法,反演计算了有效温度和探测角参数。结合LAMOST、WISE、MSX、2MASS这4种星表的星等数据计算了恒星在探测波段的辐射通量,获得了反演计算适用的最佳波段组合。在此基础上,计算了目标探测中所需恒星在任意探测波段的辐射通量。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

李承明月[5](2019)在《用于穿透和聚焦在散射介质内部的光学相位共轭技术(英文)》一文中研究指出Optical phase conjugation(OPC) is a technique that generates a light field with reversed wavefront and identical amplitude distribution as the incident light. It has a unique feature of suppressing the aberration of incident beam induced by inhomogeneous or disturbing medium. Although this technique has been extensively studied since the 1970s, it has become more attractive because of unprecedented achievements and prospective potentials in biomedical applications. OPC-based techniques have been successfully utilized to form a focus through/inside highly scattered biological samples. It opens a new avenue by significantly enhancing the light delivery in biological tissue for high-resolution imaging,diagnosis and treatment of medical diseases. In order to provide insight into its further development,recent progress of OPC techniques for focusing light through/inside biological tissue was summarized.(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年07期)

巩蕾,吴振森,高明,王利国,李亚清[6](2019)在《光学介质薄膜表面冗余节瘤粒子的散射角分布》一文中研究指出采用时域有限差分法研究了多因素对光学介质薄膜表面冗余节瘤粒子微分散射截面随散射角的变化规律.对光学介质薄膜表面冗余节瘤粒子复合散射进行建模,并针对典型半空间问题,对总散射场进行分解并对相应的场相位进行求解,给出网格剖分规则.将数值结果退化为冗余球体粒子,与MOM (Method of Moments)矩量法进行详细比较,验证程序的有效性.分析P偏振光入射下,入射角、长短轴轴比和镶嵌高度h对Cu和SiO_2镶嵌粒子微分散射截面随散射角的影响规律.结果表明:微分散射截面的最大峰值出现在入射角的镜面值角度;在镜向散射区域附近,对于扁平回转椭球体粒子微分散射截面随冗余节瘤粒子轴比的增大而减小,扁长回转椭球粒子的规律相反;在[-90°,-60°]散射角区域,微分散射截面与冗余节瘤粒子镶嵌高度成正比,镶嵌高度对介质粒子散射特性影响更大.(本文来源于《光子学报》期刊2019年03期)

赵亚丽,李旭峰,贾琨,马江将,李巧燕[7](2018)在《一维金属介质光子带隙材料的光学特性(英文)》一文中研究指出本文描述了由不同厚度的ITO和Ag层制成的一维金属介质光子带隙材料1D M-D PBG的光学透射和反射特性。研究发现,单元尺寸小于80 nm的金属结构和较小的金属分数会导致光学透射率的提高。对于大于80 nm的单元尺寸,在可见光的低频和高频的频谱范围内反射率都相应增强。这是由于一种特殊结构和等离子体的带隙的作用。此外,在两个范围内的反射随着增加银膜厚度的增加而提高和扩大。结构引起的反射光谱随着单位尺寸的增大而增大,并且由于等离子体光子带隙的反射超出光学范围。研究结果对1D M-D PBG光学滤波器的设计有一定的参考价值。(本文来源于《光电工程》期刊2018年11期)

王宁,田文昊,李代林,朱化凤,王涛[8](2018)在《平板介质波导特征方程几何光学推导的一种修正》一文中研究指出利用几何光学方法推导平板介质波导特征方程是一种较为简单易懂的推导方法。目前国内外已有的推导方法,尤其是国内现有教材中的推导方法,在推导的一般性方面仍需补充。其中利用波导中传播光线的自相干效应进行推导的方法只适用于入射角度较小的情况,一般要求入射角小于45°。而另外一种方法利用了两条相对位置较为特殊的平行光线,即两条光线在波导中心薄膜层上下交界面处的反射点中,较近两个反射点的连线与波阵面重合。为了对已有方法进行修正,在已有推导方法的基础上,给出了一种更为一般情况下平板介质波导特征方程的推导方法。推导过程通过巧妙引入过渡角γ,简化了推导步骤。另外,对可能出现的其他光束传输情形也进行了分析,结果表明并不是所有满足全反射条件的入射光线都能够满足导波特征方程的条件,符合已有结论。(本文来源于《信息记录材料》期刊2018年11期)

李辉,冀婷,王艳珊,王文艳,郝玉英[9](2019)在《基于一维周期性金属-介质薄膜多波段高效吸收体的制备及其光学特性研究》一文中研究指出通过热蒸发和磁控溅射方法在厚金属Ag反射层上制备了由一维周期性Ag金属薄层和MoO_3/SiO_2介质层组成的多波段吸收体。实验结果表明:随着周期数(N)的增加,吸收峰的个数也相应增加,且精确等于周期数。对于Ag薄层厚度为14 nm、MoO_3层和SiO_2层厚度分别为2 nm及135 nm的吸收体,实验测得在400~900 nm波长范围内的积分吸收效率从N=1时的29.4%增加到N=6时的57.2%,趋势与理论计算结果一致。此外,测量结果表明:吸收峰对入射角度及偏振不敏感。笔者还在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底上制备了多层吸收体,弯曲1 000次后仍基本保持原有的吸波性能。该吸收体在光伏和热辐射调控等领域具有潜在应用价值。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年02期)

周健阳[10](2018)在《光波经多类新型随机介质散射的光学特性研究》一文中研究指出光波散射是指光波通过非均匀介质传播时,一部分光偏离原来的传播方向而向四面八方散开的现象。光波经过不同种类的介质散射后,其统计光学特性会发生各种不同的变化,这些变化与介质的结构特征紧密相关,换言之,散射光波的统计光学特性携带了介质的结构信息。这对于很多不能直接探测物体结构信息的情况而言具有重要的意义,因此探索光波经过不同类型介质的散射规律是散射研究的重点之一,这些研究在目标探测、遥感以及医疗诊断等方面有着潜在的应用价值。2010年之前,光波散射的研究大部分集中在传统的散射介质模型,如确定性介质和准均匀随机介质等。虽然传统的散射介质模型具有很好的代表性且在数学上易于处理,但是这些模型仍然存在一定的局限性,不能够模拟介质的某些特定结构特征。近年来,研究人员针对传统介质模型的局限性,相继提出了一些新型散射介质模型,如各向异性介质、半软边介质以及空心介质等,随后,越来越多的研究开始致力于探索光波经过新型散射介质的散射规律。另一方面,现代制造技术和3D打印技术的迅速发展为实验上实现具有特殊关联结构的介质提供了条件,考虑到介质的结构参数对散射场的调控作用,研究人员开始尝试通过设计介质的新型关联结构来获取特殊分布的散射光场,并成功实现了正方形、矩形、环形、框架结构、非对称结构以及阵列结构等分布的散射光场。在此背景下,本论文在一阶Born近似的条件下,研究了平面波或部分相干光束经过新型随机介质的散射规律,涉及到的新型随机介质包括半软边随机介质、空心随机介质以及随机色散介质。同时探索了通过设计新的介质模型来实现多环形分布的散射光场。本论文章节具体安排如下:第一章是绪论部分,首先介绍了本论文的研究背景和现状,通过梳理国内外研究学者关于光波散射问题的研究历程以及最新的发展趋势,进一步指出本论文研究的目的和意义。然后介绍了本论文所涉及的理论基础和研究方法,包含叁个部分:标量光波弱散射理论、矢量光波弱散射理论以及传统散射介质模型。第二章研究了光波经过半软边随机介质散射后远场的统计光学特性。首先考虑了平面波经过半软边随机介质散射后远场的光谱强度、光谱相干度以及光谱偏振度分布,具体分析了介质的边界硬度、关联长度及有效半径对这些分布的影响;然后以多高斯谢尔模型光束为例,研究了部分相干光束经过半软边随机介质的散射规律,重点研究了介质和光束对于散射场调控作用的比例情况。第叁章研究了矢量光波经过空心随机介质散射后远场的光谱变化。利用散射场的交叉谱密度矩阵求得散射场的光谱表达式,并通过数值模拟的结果分析了散射光谱相对于入射光谱的不同之处以及散射光谱随散射角度的变化,讨论了空心介质的壳层薄度、外层和内层关联长度以及入射光波的偏振度对散射远场光谱移动现象的影响。第四章提出了 一类新型随机色散介质模型,并研究了随机电磁光束经过该介质的散射规律。首先将随机介质对于入射光波频率的依赖考虑在内,给出了随机色散介质的散射势关联函数,然后利用广义Stokes参数求得随机电磁光束经过该介质散射后远场的光谱强度、光谱相干度及光谱偏振度表达式,最后以随机电磁光束为矢量高斯谢尔模型光束、随机色散介质对于入射光波频率的依赖形式为高斯型统计分布为例,在介质主导调控散射场及光束主导调控散射场两种情况下讨论了介质关联长度分布的中心波长、有效半径分布的中心波长、光束半径、光束相干长度以及光束的各向异性对于散射场统计光学特性的影响。第五章设计了一类具有新型关联结构的随机散射介质模型,使得光波经过该介质散射后远场的光谱强度呈多环形分布。首先推导得出散射远场的光谱强度表达式与随机介质的散射势关联函数、非负确定函数之间的关系,然后根据预期的光场分布设计非负确定函数的形式,继而确定随机散射介质的关联结构,最后通过数值模拟的结果证实该介质模型可以实现多环形分布的散射光场。第六章对本论文的主要工作及创新点进行总结,并提出对未来工作的展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-10-01)

光学介质论文开题报告

(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:

首先解析求解具有PT对称结构的(2+1)变系数非线性薛定谔方程,获得PT时空孤子解;然后详细地讨论了PT时空孤子在3种不同衍射/色散介质中的演化特性。研究结果表明:当衍射/色散系数为常数或指数衰减函数时,无啁啾PT时空孤子的强度随传输距离始终保持不变,而啁啾PT时空孤子的强度随传输距离呈现增长趋势,此时PT时空孤子的传输是不稳定的;当衍射/色散系数为周期性调制函数时,无啁啾PT时空孤子的强度随传输距离也是始终保持不变的,而啁啾PT时空孤子的强度随传输距离呈现周期性变化,此时PT时空孤子能够稳定传输。

(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。

光学介质论文参考文献

[1].王珊珊,韩军,梁海锋,殷淑静.基于等效介质理论的纳米线黑硅光学特性研究[J].西安工业大学学报.2019

[2].邓杨保,邓曙光,文兵.PT对称光学格子介质中时空孤子的演化研究[J].湖南城市学院学报(自然科学版).2019

[3].汪绍武.介质型超表面光学元件及其应用研究[D].华中科技大学.2019

[4].张传新.目标光学探测中传输介质及背景源干扰特性研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[5].李承明月.用于穿透和聚焦在散射介质内部的光学相位共轭技术(英文)[J].红外与激光工程.2019

[6].巩蕾,吴振森,高明,王利国,李亚清.光学介质薄膜表面冗余节瘤粒子的散射角分布[J].光子学报.2019

[7].赵亚丽,李旭峰,贾琨,马江将,李巧燕.一维金属介质光子带隙材料的光学特性(英文)[J].光电工程.2018

[8].王宁,田文昊,李代林,朱化凤,王涛.平板介质波导特征方程几何光学推导的一种修正[J].信息记录材料.2018

[9].李辉,冀婷,王艳珊,王文艳,郝玉英.基于一维周期性金属-介质薄膜多波段高效吸收体的制备及其光学特性研究[J].红外与激光工程.2019

[10].周健阳.光波经多类新型随机介质散射的光学特性研究[D].浙江大学.2018

论文知识图

太阳能电池响应光谱图减反射效应的示意图体全息光学相关识别系统示意图粒子多次散射示意图(a):85Rb原子叁能级EIT系统;(b)...通过自上而下方法构筑的光学天线

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