波长独立聚焦超构透镜技术展示:FDTD仿真超表面模型与多焦点实现案例,多波长独立聚焦超构透镜技术展示:FDTD仿真超表面研究与Matlab复现结果,多波长 独立聚焦超构透镜 fdtd仿真 超表面 复现lunwen:2017年OE:Dispersion controlling meta-lens at visible frequency lunwen介绍:单元结构为硅矩形纳米柱结构,通过调节结构的长宽尺寸,可以找到三个波长处高偏振转效率的参数,通过调整纳米柱的转角实现连续的几何相位调节,构建具有三个独立波长聚焦相位分布的超构透镜模型,可实现可见光波段的三原色聚焦和成像; 案例内容:主要包括硅纳米柱的单元结构仿真、偏振转效率的计算,几何相位的计算,超构透镜的不同色散曲线对应的超构透镜相位计算matlab代码,不同色散的超构透镜模型以及对应的远场电场分布计算; 案例包括fdtd模型、fdtd建模脚本、Matlab计算相位代码和模型仿真复现结果,以及一份word教程,超构透镜的不同色散相位计算代码可用于任意波段的超构透镜,具备可拓展性。 ,核心关键词: 多波长; 独立聚焦超构透镜; f
2025-09-13 16:54:33 7.22MB safari
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拉曼光纤放大器(RFA)具有宽的放大谱宽,中心波长随意和低的噪声指数,因此在大容量DWDM光传输系统和网络中起着重要作用[1,2]。RFA基于光纤中的受激拉曼散射(SRS),具有明显的阈值特点。采用模拟退火,实现在RFA中前向和反向多泵浦组合的一种新的可实用的优化设置方案。作为举例,用10个固态激光泵浦的64通道DWDM系统的RFA设置。在感兴趣的放大谱宽内增益不平度小于2.6dB。对于实际的信号通道数和增益曲线,该宾法可自动地产生设置。 拉曼光纤放大器(RFA)是现代大容量DWDM(密集波分复用)光传输系统中的关键组件,因为它提供了宽的放大谱宽、灵活的中心波长选择以及低噪声性能。RFA的工作原理基于光纤内的受激拉曼散射(SRS),这是一个有阈值效应的过程。随着固态激光泵浦技术的进步,尽管单个泵浦功率可以达到数百毫瓦,但在实际应用中,仍需多个泵浦激光器通过偏振复用来提供足够的光功率,以实现DWDM信号的高增益放大并保持增益平坦。 在RFA中,多泵浦配置的优化是至关重要的,因为它涉及到多个因素,如泵浦功率分配、波长选择以及泵浦和信号之间的相互作用。由于SRS过程的复杂性,传统的解析方法难以准确描述多泵浦系统的优化。为了解决这个问题,模拟退火(SA)算法被引入。SA是一种全局优化方法,尤其适用于解决具有多个局部最优解的问题,它通过模拟物质冷却过程来逐步逼近全局最优解。 在前向和反向多泵浦RFA的理论模型中,一组耦合方程描述了泵浦和信号光之间的相互作用。这些方程考虑了前向泵浦(泵浦在起点)和反向泵浦(泵浦在光纤末端)的情况,并涵盖了各种类型的串扰,包括泵浦排空和泵浦互作用等现象。优化过程涉及到在保证信号增益和系统性能的同时,合理配置泵浦的功率和波长。 在具体实施过程中,通过SA算法,每个泵浦的波长和功率会在一定的概率分布下进行随机调整,类似于物质冷却过程中的原子位移。如果新的配置能导致能量(这里可以理解为增益性能)的降低,那么这个配置就可能被接受,即使这个变化是微小的。通过逐步降低“温度”(方差),算法会收敛到一个满意的解决方案,即最优的泵浦配置。 以一个64通道DWDM系统的示例为例,使用5个连续工作的泵浦,每个泵浦功率为250mW,通过优化配置,可以实现增益不平度小于2.6dB的性能。这个过程不仅考虑了信号增益,还考虑了光纤长度、拉曼增益系数、光纤损耗等因素。 多泵浦功率多波长优化配置对于提高拉曼光纤放大器的性能至关重要,尤其是在大容量光通信网络中。利用模拟退火算法进行优化,能够自动产生适应不同实际需求的泵浦设置,从而实现最佳的信号放大效果和系统的稳定性。
2025-09-09 15:51:42 31KB 职场管理
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本文介绍了一种新颖的双宽带带通滤波器(Bandpass Filter, BPF)设计,其创新之处在于使用了四分之一波长开路短截线加载的半波长耦合线结构。在通信系统中,带通滤波器是一种基本的高频组件,它允许特定频率范围内的信号通过,同时抑制其他频率的信号。在现代的双模通信系统中,需要设计双带带通滤波器来提高射频端的电气性能。本文中所提的结构分析使用了等效电压电流分析方法,证明了该结构具有两个可调谐的传输零点和双宽带的频率响应。 研究者Jin Xu来自西北工业大学电子与信息学院,针对卫星定位系统(GPS, Link1和Link2)和射频识别(RFID)应用,设计、制造并测量了一个覆盖1.228/1.57/6.8GHz的双宽带带通滤波器。滤波器的尺寸非常紧凑,为0.043λ×0.213λ,其中λ为自由空间波长。测量结果显示,制造出的滤波器具有低插入损耗、良好的回波损耗以及高带间隔离的优势。所提出的双带BPF还具有非常简单的物理拓扑结构和快速的设计流程。 在引言部分,作者指出,现代的双模通信系统需要能够提升射频端电气性能的双带带通滤波器。为了满足这一需求,近年来提出了许多不同的结构。例如,在文献[1]中,使用两组均匀阻抗的半波长谐振器设计了一个适用于1.8GHz直流和2.4GHz WLAN应用的双窄带带通滤波器。文献[2]中使用非对称阶梯阻抗谐振器实现了一个具有多杂散抑制功能的双带带通滤波器。文献[3]中则提出了通过加载短截线的多种模式谐振器来实现紧凑型可控制带宽的双带带通滤波器。文献[4]采用四模谐振器设计了一个紧凑型且具有高选择性的双模双带带通滤波器。修改的耦合线是设计双带带通滤波器的另一种有效结构。众所周知,耦合线是一种用于单带带通滤波器设计的经典结构,其紧凑的一维平面物理配置和高通带选择性是其主要优点。文献[5,6]中首次引入了容性或感性短截线到传统的耦合线结构中。 本文的关键知识点包括: 1. 双宽带带通滤波器(Dual-Wideband BPF):在现代通信系统中,BPF被用来选择特定频带的信号并抑制其他频率信号,双宽带带通滤波器是指同时具有两个通过频带的滤波器。 2. 四分之一波长开路短截线加载(Quarter-Wavelength Open Stub Loading):这是一种实现滤波器特定功能的技术,通过在特定位置加载开路短截线来调整滤波器的电气特性。 3. 半波长耦合线(Half-Wavelength Coupled-Line):耦合线是带通滤波器设计中的基础结构之一,其特点是具有紧凑的一维物理配置和高的通带选择性。 4. 电压电流分析方法(Voltage-Current Analysis Method):这是一种分析和设计滤波器结构的方法,能够帮助了解滤波器内部的电气特性。 5. 可调谐传输零点(Tunable Transmission Zeros):传输零点是指滤波器频率响应中的零点频率,它们是可以调整的,从而影响滤波器的性能,比如阻带的宽度和位置。 6. 物理拓扑结构(Physical Topology):指的是滤波器组件在空间中的排列和连接方式,简单的物理拓扑结构有利于实现紧凑型设计。 7. 快速设计流程(Quick Design Procedure):指设计滤波器时采用的设计方法,可以快速得到所需要的滤波器性能参数。 8. 插入损耗(Insertion Loss)、回波损耗(Return Loss)、带间隔离(Band-to-Band Isolation):这些都是评估滤波器性能的关键指标,分别代表了信号在滤波器中的衰减、输入阻抗匹配程度和不同通带间的隔离效果。 根据以上知识点,本研究的贡献在于成功设计出一个新型的双宽带带通滤波器,它不仅拥有紧凑的物理尺寸,还具有良好的电气性能,适合集成到现代通信系统中,特别是在需要双带宽信号处理能力的场合。
2025-09-06 21:19:09 841KB 研究论文
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在激光技术领域,增透膜是一种用于减少光学表面反射的技术,目的是提高光学系统的传输效率和成像质量。文章中提到的“倍频激光薄膜”涉及特定波长的增透膜设计,用于1.06微米和0.53微米这两个特定波长的激光。 对于增透膜的设计,需要考虑光波在介质分界面上的反射与透射问题。根据光的波动理论,当光波从一种介质入射到另一种介质时,会发生反射和折射。为了使激光在特定波长下透过薄膜,需要使得入射光在薄膜上下表面的反射波彼此相消,即实现相消干涉。这种技术通常利用多层膜结构,其中每一层的折射率和厚度都是经过精心设计的,以满足特定条件。 文章中提到的“等厚度三层膜制备双波长增透膜”,意味着每一层膜的光学厚度相同,这使得相位差在两个特定波长下同时达到零反射条件。光学厚度是指膜层厚度与其折射率的乘积,而相位厚度是指在膜层中光波传播时所经历的相位变化。 文章中还提到了“剩余反射率为0.1~0.2%”,这个数值是评估增透膜性能的一个重要指标,其值越小,表示反射率越低,透射率越高,增透效果越好。剩余反射率的计算涉及到膜层材料的折射率以及膜层的几何厚度。 此外,文章提到了单层膜、"T"计算型膜、宽带膜等其他类型的增透膜,它们由于增透波段窄,无法满足在1.06微米和0.53微米两个波长同时增透的要求。这表明,对于特定的应用,如倍频激光技术,需要定制化的增透膜解决方案。 文章还涉及了计算增透膜设计的公式和方法,其中引用了特定的数学公式来确定膜层的折射率和厚度。例如,通过满足零反射条件的公式,可以确定增透膜的折射率和厚度,从而使得在1.06微米和0.53微米这两个波长上达到增透效果。 通过文章中提到的反射曲线图示,可以形象地看到不同膜层折射率组合下光谱曲线的变化。从曲线图可以看出,折射率的不同选择会对两个特定波长的反射率产生影响,进而影响整个光谱曲线的形态,因此在实际设计中需要仔细选择合适的材料和膜层参数。 文章涉及的增透膜知识点主要集中在激光薄膜的多层膜设计,包括等厚度三层膜的光学厚度和相位厚度的计算、特定波长下的相消干涉条件,以及如何利用特定的数学公式和图形分析来设计出在特定波长下具有优良增透效果的薄膜。这些技术对提高激光系统的性能具有重要作用,尤其是在需要对多个特定波长同时增透的应用场景中,如倍频激光薄膜技术中,它们的贡献尤为显著。
2025-08-19 20:34:50 1.57MB
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FDTD滤波器仿真与传感模型构建:涵盖MZI、微环谐振器、亚波长光栅等结构的光子晶体微腔仿真指导及Q值优化与电场Ey图研究,关于FDTD滤波器仿真及多种光传感模型搭建指导,包括微环谐振器、亚波长光栅等结构的仿真研究及光子晶体微腔的Q值优化与电场仿真分析,FDTD 中的滤波器仿真的建立,传感模型的建立包括MZI.微环谐振器,亚波长光栅,FP等结构的指导。 FDTD中光子晶体微腔仿真的搭建,包括一维光子晶体微腔、二维光子晶体微腔(H0、H1腔,L3、L5腔等),Q值优化、电场Ey图仿真。 ,FDTD仿真; 滤波器建立; 传感模型建立; MZI; 微环谐振器; 亚波长光栅; FP结构; 光子晶体微腔仿真; 一维光子晶体微腔; 二维光子晶体微腔; H0、H1腔; L3、L5腔; Q值优化; 电场Ey图仿真。,FDTD中光子晶体微腔与滤波器建模仿真:涵盖微环谐振器等结构与Q值优化
2025-08-17 10:39:01 966KB
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1nm间隔统计可见光波段380~700波长与色坐标与明视觉函数对照表。其中色度坐标数据来源使用Tracepro逐个波长仿真的颜色。明视觉函数来源于网络资源。
2025-07-08 10:47:24 20KB CIE1931
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《ITU-T G.692 规定的标称中心频率——DWDM密集波分复用系统的波长分配与理解》 在光通信领域,尤其是密集波分复用(DWDM)系统中,准确地控制和分配每个信道的波长至关重要。这不仅确保了信号的高效传输,也避免了不同信道间的干扰。ITU-T G.692 是国际电信联盟(ITU)制定的一份关键标准,它规定了DWDM系统中使用的无源C波段的40波或80波的标称中心频率和对应的波长。这篇文档将深入解析这一标准,以便更好地理解和应用。 我们要明白DWDM技术的基本原理。DWDM允许在单根光纤上同时传输多个独立的光载波,每个载波占据一个特定的波长,这些波长之间紧密间隔,从而极大地增加了光纤的容量。C波段,通常指的是1530nm到1565nm的波长范围,是DWDM最常用的频段,因为它符合大多数光纤的最佳传输窗口。 根据ITU-T G.692的规定,每个波道的间隔可以是100GHz或50GHz,这意味着相邻两个信道之间的频率差为100GHz或50GHz。在C波段中,100GHz间隔对应大约0.8纳米的波长差,50GHz间隔则对应约0.4纳米的波长差。例如,L48的中心频率为184800 GHz,对应的波长是1622.25 nm,而L49的中心频率为184900 GHz,波长则是1621.38 nm,两者相差约0.87 nm,正好是100GHz的波长差。 表中详细列出了从L48到Q87的每个波道的中心频率(Channel Ϯ)和对应的波长(λ(nm))。这些数值是按照严格的ITU-T规范计算得出,确保了系统中的每一个信道都能稳定工作,不会相互干扰。例如,C34的中心频率为193400 GHz,对应的波长为1550.12 nm,而H06的中心频率是190650 GHz,波长是1572.48 nm,它们分别代表了C波段和L波段的不同信道。 此外,这些数据对于网络规划、设备制造以及故障排查都极其重要。网络规划时,必须确保所有设备的波长设置与ITU-T标准一致,以实现无缝连接。设备制造商则依据这些参数设计和校准他们的DWDM设备,确保其兼容性。在维护过程中,如果发现通信问题,可以通过检查波长是否符合标准来快速定位问题。 ITU-T G.692规定的标称中心频率是DWDM系统设计、实施和维护的基础。对这些波长表的深刻理解有助于提升通信网络的性能和稳定性,确保信息传输的高效和可靠。因此,无论是网络工程师还是设备供应商,都需要对这些标准有深入的了解,并在实践中严格执行。
2025-07-04 00:09:28 480KB ITU波长表
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波长独立聚焦超构透镜技术研究:FDTD仿真超表面设计与应用案例展示,多波长 独立聚焦超构透镜 fdtd仿真 超表面 复现lunwen:2017年OE:Dispersion controlling meta-lens at visible frequency lunwen介绍:单元结构为硅矩形纳米柱结构,通过调节结构的长宽尺寸,可以找到三个波长处高偏振转效率的参数,通过调整纳米柱的转角实现连续的几何相位调节,构建具有三个独立波长聚焦相位分布的超构透镜模型,可实现可见光波段的三原色聚焦和成像; 案例内容:主要包括硅纳米柱的单元结构仿真、偏振转效率的计算,几何相位的计算,超构透镜的不同色散曲线对应的超构透镜相位计算matlab代码,不同色散的超构透镜模型以及对应的远场电场分布计算; 案例包括fdtd模型、fdtd建模脚本、Matlab计算相位代码和模型仿真复现结果,以及一份word教程,超构透镜的不同色散相位计算代码可用于任意波段的超构透镜,具备可拓展性。 ,关键词: 多波长; 独立聚焦超构透镜; fdtd仿真; 超表面; 硅纳米柱; 单元结构; 偏振转换效率; 几何相位; 色散控制
2025-06-18 12:52:34 2.31MB rpc
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内容概要:本文详细介绍了多波长独立聚焦超构透镜的技术探究及其FDTD仿真过程。主要内容涵盖硅纳米柱单元结构仿真的方法,通过调整纳米柱的长宽尺寸和转角实现高偏振转换效率和连续几何相位调节。文中还涉及偏振转换效率的计算、几何相位和超构透镜相位的计算方法,以及FDTD建模与仿真复现结果。最终展示了超构透镜在可见光波段的三原色聚焦和成像能力,并强调了其在不同波段的可拓展性。 适合人群:光学工程研究人员、物理专业学生、从事超构材料研究的科学家和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要深入了解超构透镜工作原理和性能的研究人员,特别是那些关注可见光波段多波长聚焦和成像的人群。目标是通过详细的仿真和计算,帮助读者掌握超构透镜的设计和优化方法。 其他说明:本文不仅提供了理论分析,还包括具体的仿真工具(如FDTD Solutions)和编程环境(如MATLAB),并附有详细的教程和代码,便于读者实际操作和验证。
2025-06-18 12:04:58 4.21MB
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基于铌酸锂电光调制技术的谐振波长调制,含x切z切双重条件下的实现与应用研究,comsol 铌酸锂电光调制器 铌酸锂加电压,实现不同电压下的谐振波长调制 包含x切及z切两种条件下的设置 ,comsol;铌酸锂电光调制器;铌酸锂加电压;谐振波长调制;x切及z切设置,"Comsol铌酸锂电光调制器:不同电压下的谐振波长调制" 随着光电子技术的快速发展,电光调制器作为一种关键的光电转换设备,在光通信、光传感、激光器调谐等领域发挥着重要的作用。铌酸锂(LiNbO3)因其优越的电光效应和透明性能,在电光调制器领域中占据重要地位。本研究聚焦于铌酸锂电光调制技术在谐振波长调制上的实现与应用,并深入探讨了x切和z切双重条件下的不同电压作用。 在材料选择上,铌酸锂作为电光材料,其电光效应表现为在外加电场的作用下,材料的折射率会产生变化,这种变化可以用于对光波的频率或相位进行调制。利用Comsol软件对铌酸锂电光调制器进行仿真研究,可以模拟在施加不同电压条件下的谐振波长调制效果。仿真模型的建立、材料参数的设定、边界条件的设置等都是实现精确仿真的关键因素。 在研究中,首先需要对铌酸锂晶体的不同切割方向(x切和z切)进行理论分析,以了解它们在电场作用下的折射率变化差异。x切和z切的晶体在电场方向与晶体轴的不同角度下,其电光系数也会有所不同,进而导致电光调制的效率和特性发生变化。因此,在设计电光调制器时,需要根据具体的应用需求选择合适的晶体切割方式和电场施加方式。 通过施加不同强度的电压,可以对铌酸锂电光调制器中的光波进行有效的谐振波长调制。电压的大小直接影响到调制器内部电场的强度,进而影响折射率的变化,最终表现为对光波频率的调制。通过精确控制电压,可以实现对特定波长的调谐,为光学滤波器、可调谐激光器等设备提供了可能。 本研究的实现与应用包含了对Comsol仿真软件中铌酸锂电光调制器模型的建立、优化和分析。仿真结果不仅可以为实验设计提供理论依据,而且还可以在实验前预测器件的性能,从而优化实验条件和参数设置。此外,研究还涉及了如何将仿真结果与实际物理设备相结合,确保理论分析与实验结果的一致性。 实际应用中,铌酸锂电光调制器可应用于高速光通信系统中,作为波长可调的光源,以及在光传感中作为波长选择元件。通过电光调制技术,可以实现对特定波长的精确调控,提高系统的灵活性和响应速度。 本研究旨在深入探究基于铌酸锂电光调制技术的谐振波长调制机制,尤其关注在x切和z切条件下,如何通过施加不同电压实现对谐振波长的精确调控。通过Comsol仿真软件的辅助,不仅可以优化电光调制器的设计,还可以预测其在实际应用中的性能表现,为相关技术的研发提供理论支撑和技术指导。
2025-06-05 12:45:29 612KB paas
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