Matlab模拟干涉光束参数对光子晶体结构的影响

光子晶体作为一种新型人工周期性电介质材料,具有广泛的应用前景.激光全息干涉法是制备光子晶体的最有前途的方法之一,它利用多束相干光束干涉的原理制备光子晶体结构,由于此不同的光学参数对制备的光子晶体结构会产生重要的影响,采用实验研究效率较低,而通过数值模拟可以从理论上确定干涉图案的光强分布,并得到直观的模拟图案,因此先使用计算机进行模拟光学参数影响的研究是十分必要的.本文根据多光束干涉的理论模型,使用Matlab模拟得到了多光束干涉形成的二维光子晶体结构.同时,根据计算机模拟结果,研究了光束的偏振角、方位角、极角、相位等参数对干涉图案的影响.通过模拟发现,方位角影响着干涉结构的对称性;偏振角的改变会引起干涉图案光强极大值和极小值的大小和绝对位置发生改变;相位的改变对干涉结构较小,但在实验中为提高制备的精确性,应该考虑相位的影响;极角影响着光强的空间分布.因此,本文为逆推特殊光子晶体结构的干涉光束参数提供了帮助.     

一维掺杂光子晶体结构参数对带隙结构影响

基于传输矩阵法,数值研究了掺杂一维光子晶体带隙特征。研究表明：一维掺杂光晶体禁带中心位置出现一个极窄的导带,当杂质前半部分层数给定时,后半部分总存在一个层数,使得禁带中心导带的深度达到最大,在此基础上通过改变基本层厚度发现,禁带中心的导带深度仍然最大,我们可以通过改变基本层厚度厚度,让特定波长的光顺利通过。     

二维光子晶体结构和缺陷对光子禁带的影响

利用时域有限差分法研究了二维光子晶体的光子禁带特性。通过改变二维光子晶体的结构、介电常数配比及缺陷时,得到了相应的数值模拟结果,并作出了分析。这些结果对于设计光子晶体器件有着指导作用。     

黄栌光合和呈色特性对重庆阴雨天气的响应

【目的】探讨重庆地区阳性植物黄栌的光合和呈色特性对当地阴雨天气的响应,为黄栌人工抚育提供科学依据。【方法】以黄栌为研究对象,于2019年4—11月定期监测(避开雨天)自然条件下控根容器内种植的4年生黄栌的光合特性、叶片色素含量、叶色参数等,并与2018年所测数据进行比较;收集2016—2019年重庆市气象数据,分析重庆地区2019年阴雨天气占比、降水量、日照时间、相对湿度等特征与2016—2018年的差异性,了解气象因子与黄栌叶片光合、呈色特性间的相关关系。【结果】2019年4—11月(黄栌生长期),重庆遭遇罕见的连绵阴雨天气,监测期超过半数时间为阴雨天气。相比2016—2018年,2019年日照时间减少10%~25%,最大日降水量增加30%~37%,平均降水量增加12.5%~25.0%,平均气温(Q)降低1%~2%。高湿、多雨、寡日照环境不利于黄栌光合色素合成,导致其净光合速率(P_n)降低,叶片呈色质量较差。相关性分析表明:P_n与日照时间(SD)和Q极显著正相关(P<0.01),与光合有效辐射(PAR)显著正相关(P<0.05),与日降水量≥0.1 mm天数(DPD)极显著负相关(P<0.01);蒸腾速率(T_r)与SD和Q极显著正相关(P<0.01),与PAR显著正相关(P<0.05),与DPD极显著负相关(P<0.01),与大气CO₂浓度(C_a)显著负相关(P<0.05)。叶绿素a(Chla)含量与Q显著正相关(P<0.05);花青素含量与DPD显著负相关(P<0.05)。叶色亮度(L^*)与叶绿素b(Chlb)含量极显著正相关(P<0.01),与Chla含量显著正相关(P<0.05);红/绿属性色相(a^*)与Chla、Chlb含量极显著负相关(P<0.01);其他色素含量与叶色参数间相关性均不显著(P>0.05)。a^*与T_r、P_n、气孔导度(G_s)极显著负相关(P<0.01);黄/蓝属性色相(b^*)与T_r、P_n、G_s极显著负相关(P<0.01);彩度(C^*)与T_r、P_n极显著负相关(P<0.01)与G_s显著负相关(P<0.05)。【结论】在2019年4—11月的连绵阴雨天气条件下,重庆地区黄栌表观量子效率(AQY)和P_n降低,利用弱光的能力和叶片呈色质量较差,但具有较宽的CO₂生态利用幅度与光照耐受范围,叶片Chlb含量的增加提高了对散射光的利用能力,从而增强对连绵阴雨天气的适应与耐受能力。研究结果可为我国黄栌引种栽培及科学管理提供参考。     

一维正负折射率光子晶体结构禁带及传播特性

采用传递矩阵的方法研究了由正折射率材料和负折射率材料交替排列组成的一维光子晶体结构的透射谱,并对其能带结构和色散关系进行分析,这种正负折射率光子晶体不仅存在一般的布拉格禁带,还存在低频共振禁带.本文也对含左手材料的一维无序结构的局域化进行了分析研究.     

午餐肉呈色原理及其影响因素

本文主要从化学反应、分子结构、化学结构三方面论证午餐肉呈色原理及其影响因素．     

一维环形镜像缺陷态光子晶体结构传感特性研究

基于光子晶体的局域特性与禁带特性,提出了一维环形镜像缺陷态光子晶体结构。镜像结构的引入将在光子晶体的中心处形成缺陷腔,从而在透射光谱禁带中获得谐振透射峰。利用传输矩阵法建立谐振峰值波长与待测样本参数之间的传感模型。将原波导结构中的介质B挖空形成环形空气凹槽从而可得到改进后的环形镜像空气栅光子晶体结构,进而通过观测谐振峰值波长的漂移来实现气体样本参数的动态监测。仿真结果表明,结构的传感Q值可达1 739.48,灵敏度约1 642 nm·RIU~(-1),证实了该传感结构的有效性。该结构可为空气污染监测和气体成分分析提供一定的理论依据。     

分析TE模式入射角对光子晶体禁带特性的影响

利用光学传输矩阵方法,分析了TE模式光波的入射角度分别与禁带宽度、光子带隙起始波长的关系,通过优化计算得到了一系列特殊带隙结构的光子晶体,揭示了光子晶体的带隙变化规律,对不同禁带范围的要求选取恰当参数来制备所需要的光子晶体提供了理论依据。     

结构参数对二维光子晶体完全带隙影响分析

利用平面波展开法计算了二维三角晶格光子晶体完全带隙,同时改变光子晶体背景介质的介电常数和空气孔半径,背景介质的介电常数εb从8变化到38,空气孔半径从0.39a变化到0.51a,系统计算分析了影响完全带隙大小的因素.结果 表明,当空气孔半径为0.492a时,背景介质介电常数εb为20时,带隙宽度出现最大值,其归一化带隙宽度为0.1387,中心频率为0.4447.完全带隙宽度随着介电常数的增大,在8＜εb＜18之间完全带隙宽度增加迅速,εb=20时带隙达极大值,随后趋于减小的趋势,其带隙的中心频率随着εb的增大而 单调递减.     

结构参数对二维光子晶体完全带隙影响分析

利用平面波展开法计算了二维三角晶格光子晶体完全带隙,同时改变光子晶体背景介质的介电常数和空气孔半径,背景介质的介电常数εb从8变化到38,空气孔半径从0.39a变化到0.51a,系统计算分析了影响完全带隙大小的因素.结果 表明,当空气孔半径为0.492a时,背景介质介电常数εb为20时,带隙宽度出现最大值,其归一化带隙宽度为0.1387,中心频率为0.4447.完全带隙宽度随着介电常数的增大,在8＜εb＜18之间完全带隙宽度增加迅速,εb=20时带隙达极大值,随后趋于减小的趋势,其带隙的中心频率随着εb的增大而 单调递减.     

温度对光子晶体滤波特性影响的研究

在液晶缺陷的光子晶体电调谐滤波器中,温度变化对滤波特性产生影响.用传输矩阵法给出了光子晶体的透过率公式,就温度对透射谱的影响进行了数值计算.结果表明,温度改变时,光子晶体的透射峰高度、透射峰的位置以及带宽都随之变化.通过镀上电阻对温度敏感的薄膜,可消除温度对滤波特性的影响.     

液态源掺杂对SnO2薄膜特性影响

在单晶硅片上生长ＳｉＯ２绝缘层，再用蒸发的方法在ＳｉＯ２层上淀积超微粒ＳｎＯ２薄膜．采用液态源扩散方法对ＳｎＯ２薄膜进行掺杂．实验表明，采用此法掺杂可精确控制掺杂浓度，此法工艺简便。可靠，使掺杂和热处理一次完成，掺杂后的薄膜气敏特性得到较大的改善．     

镀锌液的组元活度对镀液呈色特点的影响

热镀锌液中适量添加过渡元素并通过镀后冷却条件控制,可在热镀钢板或钢构上直接获得具有特定色彩的镀锌层,是一种有应用前景的新工艺.从热力学角度理解热镀层呈色的机理与特点将有助于镀液组成的进一步优化.用Miedema模型、Tanaka关系式以及一些基本热力学关系研究了镀液中的主溶质元素或杂质对镀液各组元的过剩热力学性质的影响.结果表明,镀件镀后呈色特点与镀液中的溶质活度直接相关.溶质浓度和浸镀温度对镀层呈色的影响主要归咎于其对呈色溶质元素活度的影响.镀液中的杂质如Al和Mg以及呈色元素Ti对呈色的影响还与其对溶剂活度的影响有关.     

储能压力对液态压缩空气储能系统特性的影响

为了探究液态压缩空气储能系统工作参数对系统性能的内在作用机理及系统能效提升方法,建立了该系统的热力学模型。应用Aspen Plus软件进行流程仿真,对系统进行了热力学特性分析,并深入研究了液态空气储能压力对系统各单元及系统能效的影响规律。研究结果表明:较高品位的压缩余热和较小的循环空气流量可有效提升系统余热再利用率,显著提升系统性能;当储能压力由0.86 MPa提升至1.67 MPa时,系统压缩热的品位得以提升,膨胀机级间再热温度由114℃提升至160℃,同时可降低循环空气流量约0.5%,使得压缩机耗功降低,同时膨胀机输出总功增加,系统效率由31.61%提升至42.54%;储能压力的提升有利于降低低温储罐漏热,并减少制冷膨胀机出口带液量,可进一步改善系统的整体性能。     

非线性磁化特性对物体磁性处理过程的影响

在瑞利磁化区中建立了剩余磁化强度随外磁场变化的数学物理模型;研究了在用等比例衰减振幅的工作磁场对物体作用时,物体剩余磁化强度与工作磁场衰减比例常数间的数学关系;讨论了物质非线性磁化特性和磁滞特性对综合消磁过程中工作磁场的要求;在一定程度上说明了不同的消磁标准对比例常数的限制．     

电流脉冲阳极氧化过程中氧化电压对氧化铝光子晶体结构的影响

多孔阳极氧化铝(AAO)的微观结构对其自身的性能有重要影响.使用指数型电流脉冲和非对称锯齿状电流脉冲在磷酸电解液中对高纯铝箔进行周期性脉冲阳极氧化,制备了具有锥型和棒槌型孔结构的三维AAO(3D AAO)薄膜.通过改变非对称锯齿状电流脉冲的幅值成功实现了对3D AAO纳米孔的调控,使纳米孔结构由棒槌型转变为"Y"型分支...     

非线性磁化特性对物体磁性处理过程的影响

在瑞利磁化区中建立了剩余磁化强度随外磁场变化的数学物理模型;研究了在用等比例衰减振幅的工作磁场对物体作用时,物体剩余磁化强度与工作磁场衰减比例常数间的数学关系;讨论了物质非线性磁化特性和磁滞特性对综合消磁过程中工作磁场的要求;在一定程度上说明了不同的消磁标准对比例常数的限制。     

结构无序对磁性薄膜磁特性的影响

采用Monte Carlo模拟方法研究了结构无序对磁性薄膜磁特性的影响,其中交换耦合常数J通过Monte Carlo随机发生器使其具有一定的涨落δJ,并遵从一定的概率分布.模拟结果表明,随着交换耦合常数J的涨落δJ的变化,磁性薄膜的磁化强度M随温度T的变化有相当大的差异,同时,磁性薄膜的居里温度TC随δJ的增大而逐渐减小.     

分子平面性对其双光子吸收特性影响

利用基于密度泛函理论水平下的响应场方法,研究了新近合成的双光子有机分子的非线性光学性质．计算结果表明,该类分子具有较好的双光子吸收特性,分子的官能团供需电子的能力、分子的平面性都是影响分子双光子吸收特性的重要因素．     

软夹层参数对边坡动力特性的影响分析

采用动力有限元分析了软夹层厚度、倾角、埋深等参数对边坡的位移、加速度等动力反应的影响.研究表明:软夹层对边坡动力特性影响显著,在边坡设计和边坡稳定性分析中不能忽视;软夹层越厚滤波和放大效应越明显;软夹层埋深越大,滤波效应越明显;软夹层倾角对滤波效应影响不显著,但对峰值有影响,而逆边坡角的软夹层可以减小边坡表面位移和加速度峰值.研究结论可应用于边坡设计中.