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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激光器热效应仿真分析,端面泵浦固体激光器热效应仿真研究:热透镜、热焦距与散热分析,涉及多种波长激光器,端面泵浦 固体激光器热效应仿真 comsol 激光镜头热分布 热透镜 热焦距 散热分析 常规1064nm 532 457 226 355nm激光器 ,端面泵浦; 固体激光器热效应仿真; Comsol; 激光镜头热分布; 热透镜; 热焦距; 散热分析; 常规波长激光器,端面泵浦激光器热效应仿真及散热分析 激光器的热效应研究是现代激光技术中一个至关重要的领域,尤其是对于端面泵浦固体激光器而言。热效应是激光器工作中不可避免的现象,它与激光器的性能和寿命紧密相关。通过仿真分析,研究者可以深入理解激光器在工作过程中的温度分布、热透镜效应以及热焦距变化等现象,并设计有效的散热方案,以提高激光器的稳定性和效率。 在进行端面泵浦固体激光器热效应仿真时,研究者关注的焦点之一是热透镜效应。热透镜效应指的是激光器在泵浦光照射下,由于介质温度的不均匀分布,导致光束在介质中的传播路径发生变化,从而影响激光的聚焦和输出特性。这一效应对于高功率激光器的设计和优化至关重要。 热焦距是热透镜效应的直接体现,它描述了由于热效应导致的聚焦能力变化。在仿真分析中,研究者通常会计算不同工作条件下激光器的热焦距,以此评估热效应的影响程度,并对激光器的聚焦系统进行优化。 散热分析在端面泵浦固体激光器设计中同样占据着核心地位。散热效果的优劣直接关系到激光器的温度分布和热稳定性。仿真分析可以帮助设计出更高效的散热结构,确保激光器在高功率工作状态下仍然保持较低的温度,延长激光器的使用寿命。 此外,由于不同波长的激光器具有不同的光谱特性,研究者需要对不同波长下的热效应进行详细的分析。例如,常见的1064nm、532nm、457nm、226nm和355nm波长的激光器,在设计和仿真时都需要考虑其独特的热效应特征。 仿真工具Comsol是进行激光器热效应分析的强有力工具。它能够提供多物理场耦合仿真环境,使研究者可以模拟激光器在多种工作条件下的热效应。通过Comsol,研究者可以在不同材料、结构和泵浦功率等因素影响下,预测激光器的温度分布和热效应。 本研究的标题中提及的“端面泵浦固体激光器热效应仿真研究”是指对端面泵浦方式的固体激光器进行热效应的仿真分析。端面泵浦是指泵浦光从激光介质的一端输入,这种泵浦方式便于实现高效的泵浦功率传输,因此在高功率激光器中被广泛应用。 端面泵浦固体激光器热效应的研究是一个多方面、多层次的复杂问题。它不仅涉及到光学、热学和材料学等多个学科的知识,还需要仿真工具的支持。通过深入的仿真分析,研究者可以对激光器的热效应有更深入的认识,从而推动激光器技术的进步和发展。
2025-06-05 11:49:50 745KB edge
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表面等离子传感器 ,衰减全反射matlab模拟,基于棱镜模型的角度调制
2025-05-11 10:41:09 956B matlab
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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。 在进行光学器件仿真分析时,有限时域差分法(FDTD)作为一种强大的计算电磁学工具,被广泛应用于光子晶体微腔、滤波器以及传感模型的建立。FDTD通过直接在时域内求解麦克斯韦方程,能够模拟电磁场在介质中的传播、散射和吸收等现象,从而为光学器件的设计提供了强大的数值模拟手段。 在FDTD中,光子晶体微腔的仿真是一个重点研究领域。光子晶体微腔具有高度的光学限制性,能够实现高品质因子(Q值)的共振。一维和二维光子晶体微腔分别对应不同的结构设计,例如H0、H1腔,L3、L5腔等,它们在波导、激光器以及传感器等领域具有重要应用。通过对这些微腔结构进行仿真,可以优化设计参数以达到特定的性能指标,如Q值的优化和电场Ey图的仿真。 在滤波器仿真的建立方面,FDTD方法可以用来模拟各种类型的滤波器,包括但不限于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)、微环谐振器、亚波长光栅、法布里-珀罗(FP)腔等。这些滤波器在光通信、光谱分析、光学传感等领域扮演着关键角色。通过FDTD仿真,可以分析滤波器在不同频率下的响应特性,从而指导其实际的设计与制造。 在传感模型的建立方面,FDTD能够模拟传感器对特定生物、化学物质的感应机制,以及这些物质如何影响传感器内部电磁场的分布。这些传感模型的仿真可以帮助设计者理解传感器的工作原理,优化传感灵敏度和选择性,从而提高传感器的检测性能。 值得注意的是,在实际的FDTD仿真中,对仿真的稳定性、准确性和效率要求很高。因此,在进行仿真之前,必须精心选择网格尺寸、时间步长等参数,以保证仿真的准确性。同时,对于仿真结果的分析,也需要借助数值分析和图像处理技术来提取有意义的信息。 此外,压缩包文件名称列表中包含了多个与FDTD仿真实践相关的文档和图像文件。这些文件可能包含了仿真实验的设计、步骤、结果以及分析等内容。例如,“基于聚类的最优聚类个数确定策略分析”可能涉及如何优化仿真参数以提高仿真的精确度;“技术博客文章中的滤波器与传感模型构建”可能提供了一些实用的仿真实践技巧和经验分享。这些内容对于理解FDTD仿真的理论和实践有着重要的参考价值。 通过结合FDTD仿真技术与具体的光学器件结构设计,研究人员能够更深入地了解器件的物理机制,进而推动光学器件的研究与开发,为新型光学器件的设计与制造提供理论基础和技术支持。无论是在教学、科研还是工业界,FDTD仿真都在光学器件的开发过程中扮演着至关重要的角色。
2025-04-20 13:00:21 157KB istio
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采用HFSS软件对1/4波长同轴型微波介质滤波器进行模拟仿真,在此基础上详细讨论谐振器间耦合 系数K,频率漂移系数η以及外界品质因数Qe随端口电极宽度a,耦合孔直径D的变换规律.
2025-04-12 23:32:15 37KB
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针对煤炭近红外光谱原始数据的高维、多重共线性、建模容易过拟合等问题,研究了煤炭光谱的特征波长筛选方法,提出了基于平均影响值的改进连续投影算法。实验表明,所提出的算法可以有效降低数据维数、提高数据质量。
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波长调制光谱用于提高光子计数测量的信噪比,董双丽,肖连团,光子计数的Poisson统计特性导致光子计数的散粒噪声为 (N 为平均光子数)。本文研究利用经过波长调制的连续激光通过声光调制器的通�
2024-07-04 10:32:40 490KB 首发论文
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基于高品质因子微谐振腔的参量四波混频实现光学频率梳是一种新的频率梳实现方法,拓展了传统固体及非线性光纤飞秒激光器等光频梳的应用范围,在精密频率标定、天文光谱校准、任意波形产生、光学存储和孤子传输、片上通信用光源等方面具有较高的优势。本文简要总结、评述了几种主要的光频梳动力学分析模型及数值方法,以及这些不同方法的内在联系。基于描述光频梳动态行为的非线性Lugiato-Lefever 方程分析了可能存在的动力学过程,并据此对不同特点光频梳进行了分类。通过设计反馈结构理论上研究了正常色散微腔和反常色散微腔的光梳特点,探讨了作为片上光互连用多波长光源应满足的条件及可能的实现途径。
2024-05-13 09:55:03 2.46MB 非线性光
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