导读:本文包含了光学模拟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:光学,量子,矩阵,霍尔,偶极子,波导,空间。
光学模拟论文文献综述
楼一杰[1]（2019）在《基于表面等离激元和光学自旋霍尔效应的光学模拟运算》一文中研究指出光学模拟计算是通过光学的手段实现科学运算。由于其运算速度快,损耗小等特点,吸引了越来越多学者的关注和研究。近些年来,光学模拟计算领域取得了很大的进展,主要体现在两个方面。一方面,器件的尺寸变得越来越小。传统的光学计算器件需要用到宏观尺寸量级的棱镜和滤波器,然而最近已把器件涉及到了亚波长量级。另一方面,器件制造比以往更加简单。这不仅节约了生产成本,而且也增强了器件工作的稳定性。本论文主要讨论光学模拟计算中非常重要的微分运算。微分运算主要在科学及工程领域有着广泛的应用。为了让光学微分器件尽可能地小型化,本论文采用基于表面等离激元(SPP)和光学自旋霍尔效应(SHEL)两大原理设计微分器。在这两种原理下,器件的结构将会变得非常简单。实现基于SPP的空间微分运算,其关键在于对SPP泄漏损耗和本征吸收损耗的调控从而达到临界耦合条件。为了理解这些概念,论文首先建立了空间耦合模理论,该理论可以很好地描述SPP体系中空间光场的分布。然后本论文通过对传递函数和空间光场耦合干涉两个角度很好地导出了实现空间微分运算的条件。基于SHEL的空间微分运算则是利用圆偏振的光在平板界面处反射或透射后产生的横向位移现象。该现象属于普遍存在的一种规律,对光学波长,材料属性等没有要求。所以基于这一原理设计出来的光学微分器具有结构参数不敏感,工作稳定等优点。论文中详细论述了该微分器件的设计思路。通过在入射端和反射端加入相互正交的偏振片后,入射光束仅需通过光学玻璃界面反射就可以实现空间微分运算。论文的最后将两种原理结合到了一起,设计了石墨烯-硅光栅结构,实现了更为复杂的光学散度运算。该运算将之前处理标量光场的光学运算拓展到了光学矢量维度。该工作对处理矢量光场提供了新的思路,并为今后光学矢量信息处理提供了可能。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-10）
吴文辉[2]（2018）在《光学模拟计算微型化器件设计及研究》一文中研究指出光学模拟计算器件是指能够对入射的空间光场进行不同的数学运算的器件。近年来,由于纳米光子学和微纳制造工艺逐渐成熟,相关的研究也得到越来越多的关注。这种新型光学器件能够在光场与器件作用的时间内对整个光场实现数学运算功能,理论上会比电子计算器件有更高的速度。本文主要提出了多种光学模拟计算器件的实现方法,并对其应用范围,实验实现,以及改进方向进行探讨。文章首先介绍了光学模拟计算的基本原理,以及与傅里叶光学,模拟电子等学科的关系,同时分析了国内外光学模拟计算的发展现状和趋势,同时总结了目前几种主要的光学模拟计算实现方法以及其对应的不足与局限性。随后我们提出了 一种基于多层膜结构的光学模拟计算器件,使用传输矩阵的方法对多层膜层数及厚度等参数进行优化探索,对优化出来的结构使用COMSOL和CST等仿真软件验证了其具有光学模拟计算的效果。另外,通过对不同尺寸的光场,以及不同多层膜结构的器件进行模拟,我们还探究了入射场角谱与器件优化角谱的关系,发现了对于不同尺寸的光场,对光学计算器件运算效果有不同的影响。由此,文章针对不同的入射光场提出了一系列的优化方案,模拟结果也与文章的推论一致。另外,我们也提出了 一种基于人工电磁表面结构的光学模拟计算器件并对其进行了实验验证,整个结构能够采用COMOS工艺进行制备,而且能够推广到不同波长中。相比起使用多层膜结构,人工电磁表面结构能够提高器件与光场作用的信噪比,也提高了对结构的鲁棒性,不过设计的灵活性也有所下降。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-03-21）
吴泽坤,黄庆梅,范秋梅,靳程,赵廷昊[3]（2017）在《光学模拟式教学测色仪系统设计与实现》一文中研究指出在色度学实验教学中,传统教学方法主要使用商用测色仪及其配套软件,无法让学生对于实验仪器的结构原理和工作过程有直观的认识和真正了解。利用Matlab GUI平台和Arduino开发板,设计、开发教学测色仪系统,使颜色测量过程可视化,将仪器工作过程直观地呈现出来,让学生真正认识和了解测色仪的测量系统、控制系统和数据处理系统的工作原理和工作过程,克服了传统教学测色仪的局限性,为学生将来能够设计制作色度测量仪器打下坚实的基础。(本文来源于《照明工程学报》期刊2017年06期）
黄硕[4]（2017）在《柔性有机电致发光显示器件结构的光学模拟及性能优化》一文中研究指出作为下一代平板显示器件的有力竞争者,有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)或称有机电致发光器件,由于具有自发光、全固态、响应快、宽视角、耐高低温、超薄等优点,在平板显示技术领域是目前国内外研究的热点之一。但是,随着人们为了享受更高的生活水平,追求高质量的视觉享受,显示器件的性能,诸如分辨率,亮度,功耗等也越来越不能满足需求。因此,OLED显示器件的性能优化是不可阻挡的趋势。本论文在柔性OLED器件的光学性能优化方面进行了一系列的探索性和创新性的工作,具体包括:1.使用LightTools软件进行OLED器件结构的仿真,比较彩膜和偏光片对OLED器件透过率和反射率及器件厚度的影响,综合比较,发现使用厚度为1.8um的彩膜代替偏光片后,其透过率为76%,反射率为7.65%。使得屏幕亮度可以提高近50%,可以降低产品功耗,从而提升OLED寿命。同时,使用彩膜(5um)代替偏光片后,显示器件厚度下降110um,可以提升柔性显示器件耐弯折性能。通过采用增加一层70%透过率的低透膜的方案来实现降低反射率。实验显示彩膜加低透过率膜层的综合透过率为53%,较偏光片的透过率(44.5%)提高19%,同时彩膜内部反射率从3.65%降低到2.6%降低了其对器件性能的影响,取得了较为良好的成效。2.通过比较SiNx/SiNC/SiNx/SiNC/SiNx五层结构和SiNx/IJP/SiNx叁层结构的薄膜封装(Thin Film Encapsulation),可以发现,在相同封装膜厚下,叁层结构的TFE封装要好于五层结构的TFE封装。且高分子亚克力材料IJP的厚度与视角呈负相关线性关系。根据IJP包覆杂质颗粒的能力需求,选取IJP的实际厚度为8um。3.通过探讨不、同色偏优化方案,我们选取SiNx 233nm/IJP 8um/SiCN 179nm方案,其红光在0°～60°方向上随视角增大透过率迅速增加,保证大视角方向上能够补偿红光色度衰减的问题,绿光在0°～30°之间透过率缓慢下降,30°之后开始迅速降低,满足初期预想的标准,同时,蓝光在0°～70°也一直保持稳定不变趋势,亮度衰减比例得到保障。与理想的方案比较接近,能够比较好地搭配RGB亮度与色纯度的变化趋势,改善了大视角色偏的问题。4.通过分析开口率对透过率、反射率以及视角的影响,我们发现,开口率和透过率呈现正相关线性关系,反射率随着开口率的增大而呈指数型增大,增速远远超过其对透过率的影响,且视角虽然呈现线性增长的趋势,但仅有3°的改善,效果不突出。因此,反射率的比重较大。本论文通过牺牲部分开口率,即缩小开口率到发光器件大小的70%后,可实现透过率提升19%(从44.5%到53%),反射率控制在6%以内(5.42%),效果较低透膜方案更为优秀。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-04-20）
许文鹏[5]（2016）在《聚合物太阳能电池阴极缓冲层的退火工艺优化和光学模拟》一文中研究指出聚合物太阳能电池(Polymer Solar Cell,PSC)具有制作工艺简单、材料价格低、可制作在柔性衬底上等优点,成为近年来的研究热点之一。在倒置结构的聚合物太阳能电池(inverted Polymer Solar Cell,i PSC)中,普遍选用溶胶凝胶法制备的氧化锌薄膜作为器件的阴极缓冲层(Cathode Buffer Layer,CBL)。传统溶胶-凝胶制备Zn O过程中,需要进行200-300oC预处理和500-600oC退火处理1-2小时才能得到结晶度高的Zn O薄膜。然而,PSC选用的玻璃衬底或柔性衬底耐热性差,无法承受长时间高温的热处理,此外PSC的透明电极氧化铟锡在长时间高温作用下电阻会变大。因此,在i PSC的制作中,氧化锌薄膜采用的退火条件通常为300oC 5min或200oC 1h。在这种退火条件下制作的氧化锌薄膜结晶质量差,电导率低,不利于器件性能的提高。针对上述问题,本文采用快速热退火(Rapid Thermal Annealing,RTA)工艺来提高阴极缓冲层的结晶质量。快速热退火工艺采用卤钨灯作为辐射热源,能在非常短的时间内将样品加热到目标温度,具有用时短、耗能少、效率高,工业应用前景好等优点。采用铯掺杂氧化锌(Cs-doped Zinc Oxide,CZO)作为阴极缓冲层来提高阴极缓冲层的电子传输性能。制备器件的结构为ITO/CZO/P3HT:PC61BM/Mo O3/Ag。实验探索了快速热退火的最佳条件以及Cs的最佳掺杂浓度,得出当CZO退火条件为RTA500oC、15s,Cs2CO3掺杂浓度为0.005M时制备器件的性能最佳,器件的能量转换效率为3.88%,同传统热退火最佳条件相比,效率增加12%。此外,为了优化CZO阴极缓冲层的厚度。本文利用传输矩阵法模拟了结构为ITO/CZO/P3HT:PC61BM/Mo O3/Ag的电池器件中,CZO厚度变化对有源层内的光电场分布以及器件短路电流密度的影响。模拟结果显示CZO厚度为80nm时,器件的短路电流密度达到最大值10.62m A/cm2,提高了17%。最后,本文制作了采用不同厚度的CZO作为阴极缓冲层的电池器件,对模拟结果进行了实验验证。通过对比得知,短路电流密度的实验结果与模拟结果变化趋势基本一致,当CZO厚度为80nm时,制备器件的效率达到4.25%。实验结果证实了基于传输矩阵法的光学模拟对于聚合物太阳能电池器件中缓冲层厚度的优化和结构设计具有重要的指导意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
唐志军,胡仕刚,席在芳,吴笑峰,欧青立[6]（2016）在《基于OptiWave光学模拟的光纤通信课程教学模式探索》一文中研究指出针对光纤通信课程传统教学模式存在的不足,探索性地将Opti Wave光学模拟方法引入到该课程的理论和实践教学中,并提出"数学推导+物理描述+光学模拟"的理论教学模式,以及"常规实验与光学模拟相结合"的实践教学模式。教学实践证明,将光学模拟方法引入到光纤通信课程教学中,能节约教学资源,激发学生学习兴趣,提高学生创新能力。(本文来源于《当代教育理论与实践》期刊2016年03期）
刘丽,吴莉[7]（2015）在《LED封装结构的光学模拟与设计》一文中研究指出半导体照明是21世纪最具发展前景的高技术范畴之一。LED作为新型高效固体光源具有长寿命、节能、绿色环保等优点,其经济和社会意义前所未有。本文首先介绍了LED的工作原理、结构组成及主要应用领域。然后介绍了LED封装并列举了研究LED封装中的几项关键技术。最后利用Tracepro对LED封装结构进行模拟和分析,建立了最佳的LED封装模型。(本文来源于《通讯世界》期刊2015年18期）
柏艳飞[8]（2015）在《波导阵列中光学模拟与量子行走的研究》一文中研究指出基于半导体集成电路的传统信息处理,在20世纪得到了巨大的发展,彻底改变了人们的日常生活。然而伴随着器件尺寸的进一步减小,量子隧穿效应、散热和功耗等诸多问题制约了传统集成电路芯片的进一步发展。量子信息处理技术以其独特的优势,为信息处理技术的发展开辟了一个崭新的思路与方向。基于量子力学的迭加性,可以实现高效的量子计算；基于量子不可克隆原理,可以实现绝对安全的量子通信；量子精密测量可以突破经典噪声限制,实现更为精确的测量。经过叁十多年的不懈努力与发展,量子信息处理已经在多种物理体系中取得了瞩目的进展,主要包括线性光学、离子阱、超导约瑟夫森结、冷原子、核磁共振、量子点和金刚石色心等。其中,光学体系以其相干性强、信息传输速率快和技术相对成熟等优势,成为量子信息处理物理实现的一个非常有竞争力的体系。传统光路由于尺寸较大、对系统的稳定性要求很高、可扩展性弱,大大限制了光量子信息处理的进一步发展。受集成电路发展的启发,可以将传统光路集成到一块微小的芯片上,实现芯片上的量子信息处理,形成量子光学芯片。量子光学芯片体积小、相位稳定、可扩展性强,较好地解决了传统光路中存在的缺陷。波导是量子光学芯片的基本单元。将多根波导以一定的规律排列在一起,就可以形成波导阵列。光场在波导阵列中的演化比较复杂。本论文致力于研究波导阵列中的量子信息处理,一方面光场在量子光学芯片中的演化可以类比成量子态的演化,因而可以利用波导阵列来光学模拟一些不易观测的量子力学现象；另一方面,光场在波导阵列中的演化本质上是连续时间的量子行走,可以通过设计波导阵列的结构来调控单光子、双光子在阵列中的量子行走,实验上可以验证一些量子算法,证明其加速性。本论文的研究内容主要包括以下几个方面：(1)研究了波导阵列中单光子和双光子量子行走的基本特性。研究引入波导阵列结构调控以及初态设计特别是引入非线性系数的调制后,量子行走出现的新特征。分析了非线性波导阵列与线性阵列中量子行走的区别和联系以及可能应用。(2)理论上提出了利用圆弧形弯曲的双组元波导阵列,光场在其中的演化可以用来模拟Schwinger效应,证明了光场演化方程与一维Dirac方程的相似性、布里渊区边界波矢的色散关系与相对论电子色散关系的相似性,数值模拟了高斯波包斜入射进圆弧形弯曲波导阵列中的演化。波包在传播过程中会发生劈裂,产生两个子波包。波包的劈裂对应正负电子对的产生,产生的波包沿相反方向独立传播。分析了影响正电子产生几率的波导结构参数。(3)理论研究了光子在等效PT对称波导阵列中非对称的量子行走现象,得到了该阵列下的色散关系,推导出不同输入条件下后端面光强分布的表达式,分析了单光子量子行走出现非对称性的原因,从相似度函数角度分析损耗系数对非对称性的影响。对于双光子态,无论态的形式多么复杂,只要双光子输入进两根含损耗波导和两根无损耗波导中,它们的双光子关联就是非对称的。在等效PT对称的非线性波导阵列中,也会出现类似的非对称量子行走现象。(4)理论研究了无序非线性波导阵列中的Anderson局域化现象,发现Anderson局域化效应在非线性波导阵列中得到增强,分析其原因并数值计算了不同无序度情况下,双光子的位置关联和动量关联。随着无序度的增加,双光子趋向于在同一根波导中出现,对应聚束分布的双光子关联分布。这一性质与泵浦光输入条件和波导阵列的几何结构没有关系,是非线性过程的内禀性质所导致。(5)研究了如何基于波导阵列演示一种量子搜索问题—粘合二叉树的加速,分析了波导阵列中的具体参数要求并制备了可实现该搜索问题的波导阵列样品。设计了可实现该搜索问题的波导阵列模板,测试了同一间距不同传播长度下定向耦合器输出端的光强比,拟合出不同波导间距对应的耦合系数,寻找到满足要求的波导阵列。初步观测了后端面的光强分布,尝试了多种方法观察阵列表面光场随着传播距离的演化。(本文来源于《南京大学》期刊2015-08-10）
李想[9]（2015）在《时空反演对称量子系统动力学光学模拟》一文中研究指出本文的目标在于探究时空反演对称量子力学具有正的、实的能量本征值的物理机制和内在原因,我们将该问题具体化为研究时空反演对称的非线性光学系统的稳定性问题。时空反演对称结构比单纯的损耗或增益系统更稳定的原因在于能量交换和均衡。本文首先设计并研究了叁类时空反演对称的损耗光栅的孤子存在性和稳定性问题以验证猜想,同时给出了实验实现叁类损耗光栅的可行性论证。叁类损耗光栅分别为：耦合系数为常数的时空反演对称耦合非线性损耗光栅、周期性调制耦合系数的时空反演对称耦合非线性损耗光栅以及引入横向增益损耗周期分布的二维时空反演对称耦合非线性损耗光栅。论文给出了叁类光学系统的孤子解,采用变分近似法分析了孤子解在叁类系统中的稳定性并给出了稳定传输的具体参数区间,随后使用劈裂算法和Runge-Kutta算法对稳定性分析的结果进行了验证。为进一步理解时空反演对称系统中的能量交换性质,本论文进一步讨论了光束在时空反演对称的非线性缺陷上的散射特性,并采用稳定性分析、集体坐标近似和数值模拟方法着重讨论了局域模式在缺陷上的存在条件以及与入射模式、反射模式的转换机制。结果显示在时空反演对称的非线性缺陷中,局域模式可以在较广的参数空间内存在,且随增益损耗强度的变化可转化为透射模式或反射模式。这一结果也是能量交换在时空反演对称系统的动力学演化中起基础作用的表现。(本文来源于《西北大学》期刊2015-06-30）
朱成顺,冯晓东[10]（2014）在《NPB/Alq_3有机发光二极管的光学模拟》一文中研究指出采用偶极子源项和转移矩阵来描述结构内外的光电场分布,并通过Matlab编程,建立了符合有机发光二极管(OLED)实际器件的光学模型。利用该光学模型进行模拟计算具有NPB/Alq3结构的OLED,得到了电致发光(EL)光谱与器件中光出射角之间的关系并结合人眼视觉函数,得到器件亮度与角度的关系,当出射角度逐渐增大时,亮度逐渐减小。另外,制备了不同8-羟基喹啉铝(Alq3)电子传输层厚度的器件,并测量其电致发光光谱,发现模拟计算的理论光谱与测量结果相吻合。并且还发现随着Alq3有机层厚度增加,OLED电致发光光谱的峰位会发生一定的红移。(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2014年05期）
光学模拟论文开题报告
（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：
光学模拟计算器件是指能够对入射的空间光场进行不同的数学运算的器件。近年来,由于纳米光子学和微纳制造工艺逐渐成熟,相关的研究也得到越来越多的关注。这种新型光学器件能够在光场与器件作用的时间内对整个光场实现数学运算功能,理论上会比电子计算器件有更高的速度。本文主要提出了多种光学模拟计算器件的实现方法,并对其应用范围,实验实现,以及改进方向进行探讨。文章首先介绍了光学模拟计算的基本原理,以及与傅里叶光学,模拟电子等学科的关系,同时分析了国内外光学模拟计算的发展现状和趋势,同时总结了目前几种主要的光学模拟计算实现方法以及其对应的不足与局限性。随后我们提出了 一种基于多层膜结构的光学模拟计算器件,使用传输矩阵的方法对多层膜层数及厚度等参数进行优化探索,对优化出来的结构使用COMSOL和CST等仿真软件验证了其具有光学模拟计算的效果。另外,通过对不同尺寸的光场,以及不同多层膜结构的器件进行模拟,我们还探究了入射场角谱与器件优化角谱的关系,发现了对于不同尺寸的光场,对光学计算器件运算效果有不同的影响。由此,文章针对不同的入射光场提出了一系列的优化方案,模拟结果也与文章的推论一致。另外,我们也提出了 一种基于人工电磁表面结构的光学模拟计算器件并对其进行了实验验证,整个结构能够采用COMOS工艺进行制备,而且能够推广到不同波长中。相比起使用多层膜结构,人工电磁表面结构能够提高器件与光场作用的信噪比,也提高了对结构的鲁棒性,不过设计的灵活性也有所下降。
（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。
光学模拟论文参考文献
[1].楼一杰.基于表面等离激元和光学自旋霍尔效应的光学模拟运算[D].浙江大学.2019
[2].吴文辉.光学模拟计算微型化器件设计及研究[D].浙江大学.2018
[3].吴泽坤,黄庆梅,范秋梅,靳程,赵廷昊.光学模拟式教学测色仪系统设计与实现[J].照明工程学报.2017
[4].黄硕.柔性有机电致发光显示器件结构的光学模拟及性能优化[D].北京交通大学.2017
[5].许文鹏.聚合物太阳能电池阴极缓冲层的退火工艺优化和光学模拟[D].吉林大学.2016
[6].唐志军,胡仕刚,席在芳,吴笑峰,欧青立.基于OptiWave光学模拟的光纤通信课程教学模式探索[J].当代教育理论与实践.2016
[7].刘丽,吴莉.LED封装结构的光学模拟与设计[J].通讯世界.2015
[8].柏艳飞.波导阵列中光学模拟与量子行走的研究[D].南京大学.2015
[9].李想.时空反演对称量子系统动力学光学模拟[D].西北大学.2015
[10].朱成顺,冯晓东.NPB/Alq_3有机发光二极管的光学模拟[J].南京工业大学学报(自然科学版).2014
论文知识图
