基于δ-SPH方法的多孔潜堤共振反射数值模拟研究 被引量：3

1

作者 史宝凯 陈永焜 +1 位作者 刘勇 DOMENICO D.MERINGOLO 《水道港口》 2020年第3期249-256,共8页

基于δ-SPH方法,通过在控制方程中引入介质阻力项,建立波浪与多孔潜堤相互作用的数值波浪水槽。对比数值模拟结果与物理模型试验结果,发现二者符合良好,验证了数值模型的可靠性。通过数值算例分析,研究了波浪参数、多孔潜堤参数等对双... 基于δ-SPH方法,通过在控制方程中引入介质阻力项,建立波浪与多孔潜堤相互作用的数值波浪水槽。对比数值模拟结果与物理模型试验结果,发现二者符合良好,验证了数值模型的可靠性。通过数值算例分析,研究了波浪参数、多孔潜堤参数等对双排梯形多孔潜堤Bragg共振反射的影响。研究表明:当入射波长约为2倍潜堤中心间距时,潜堤发生主频共振反射;波浪未破碎情况下,入射波高的变化对共振反射影响较小;降低堤顶水深、增加潜堤中心间距或增加潜堤宽度能够增强共振反射;当梯形潜堤顶宽固定时,主频反射系数随坡度增大而减小,当潜堤底宽固定时,主频反射系数随坡度增大而增大。文章数值模型能够有效模拟波浪与多孔介质潜堤的相互作用,可为工程设计提供参考。 展开更多

关键词 δ-SPH方法 多孔介质 潜堤 共振反射

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两能级原子在激光衰波场中的共振反射

2

作者 李青宁 谭维翰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期129-134,共6页

在共振情况下求解两能级原子在激光衰波场中的薛定谔方程，得到了基态原子反射率Ｒｇ、激发态原子反射率Ｒｅ以及原子总反射率Ｒｔ的解析表达式。然后通过数值计算，详细讨论了Ｒｇ、Ｒｅ、Ｒｔ与拉比频率、原子垂直于靶面方向运动的动... 在共振情况下求解两能级原子在激光衰波场中的薛定谔方程，得到了基态原子反射率Ｒｇ、激发态原子反射率Ｒｅ以及原子总反射率Ｒｔ的解析表达式。然后通过数值计算，详细讨论了Ｒｇ、Ｒｅ、Ｒｔ与拉比频率、原子垂直于靶面方向运动的动能的依赖关系。 展开更多

关键词 激光衰波 拉比频率 原子反射率 共振反射

原文传递

电磁波在周期调制等离子体上的共振反射

3

作者 吴颖 张端明 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1992年第3期163-167,共5页

本文研究了高频电磁波在均匀无磁化等离子体中传播时,由于传播方向上有限区域内存在常幅密度扰动驻波引起的共振折反射现象.从等离子体流体方程组出发,导出适于描述常幅密度扰动驻波影响下的电磁波传播方程;并对各种情况详细求解该方程... 本文研究了高频电磁波在均匀无磁化等离子体中传播时,由于传播方向上有限区域内存在常幅密度扰动驻波引起的共振折反射现象.从等离子体流体方程组出发,导出适于描述常幅密度扰动驻波影响下的电磁波传播方程;并对各种情况详细求解该方程得到折反射系数的解析表达式. 展开更多

关键词 电磁波传播 等离子体 共振反射

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斜坡叠加起伏海床对波浪反射的修正缓坡方程有限差分解

4

作者 倪云林 张希疆 +1 位作者 于姜梅 沈良朵 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第5期606-621,共16页

基于修正缓坡方程,建立了方程求解的有限差分模型,研究了斜坡叠加起伏海床对波浪的反射.首先,对波浪入射平面斜坡以及水平海床上单周期、双周期正弦沙纹的反射问题进行了验证,结果与他人的数值解、解析解及实验数据吻合较好,证明了该模... 基于修正缓坡方程,建立了方程求解的有限差分模型,研究了斜坡叠加起伏海床对波浪的反射.首先,对波浪入射平面斜坡以及水平海床上单周期、双周期正弦沙纹的反射问题进行了验证,结果与他人的数值解、解析解及实验数据吻合较好,证明了该模型的正确性.接着,讨论了抛物形斜坡的上凸高度及下凸深度,斜坡叠加单周期正弦沙纹的数量、高度及长度,斜坡叠加双周期正弦沙纹的高度对波浪反射系数的影响.结果表明,反射系数随抛物形斜坡上凸高度的增大而减小,随下凸深度的增大而增大.斜坡叠加单周期正弦沙纹对波浪反射的规律与水平海床基本一致,相比水平海床Bragg共振相位下移的幅度随沙纹数量增加,先减小后保持不变的情况,斜坡叠加沙纹共振相位下移的幅度随沙纹数量增加先减小后增大.波浪入射斜坡叠加双周期正弦沙纹地形,随叠加的两个沙纹高度分别增加,Bragg共振峰值均相应地增加,共振带宽几乎不受影响,主振峰值的相位下移幅度减小,这与单周期沙纹中随沙纹高度增加,共振相位下移幅度更大的情况相反.对比发现:当固定沙纹的数量、长度、高度,不论是水平海床还是斜坡海床,双周期正弦沙纹对波浪的反射强度以及激发的共振带宽均大于单周期正弦沙纹,共振相位下移的幅度则小于单周期沙纹;斜坡叠加正弦沙纹对波浪的反射强度要大于水平海床,零反射的现象不再存在,主振峰值的相位下移幅度较水平海床更大. 展开更多

关键词 修正缓坡方程 有限差分法 斜坡海床 Bragg共振反射 相位下移 共振带宽

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三面共振反射器耦合Nd∶YAG振荡器获得光滑调Q脉冲 被引量：3

5

作者 何伟明 吕志伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1063-1065,共3页

光学共振反射器作为Nd∶YAG振荡器的耦合输出腔镜,具有很强的选纵模能力,三面共振反射器具有规则的反射峰调制结构。为获得稳定的单纵模光滑脉冲输出,理论上对振荡器结构参数作了优化设计,并指出振荡器宜在阈值附近工作,以充分发挥共振... 光学共振反射器作为Nd∶YAG振荡器的耦合输出腔镜,具有很强的选纵模能力,三面共振反射器具有规则的反射峰调制结构。为获得稳定的单纵模光滑脉冲输出,理论上对振荡器结构参数作了优化设计,并指出振荡器宜在阈值附近工作,以充分发挥共振反射器的选纵模能力。实验上振荡器获得了 17mJ的光滑单纵模脉冲,光滑脉冲出现几率大于 97% 展开更多

关键词 共振反射器 Nd:YAG振荡器 光滑调Q脉冲

原文传递

环烯烃共聚物空芯微结构太赫兹光纤的设计与制造 被引量：5

6

作者 姬江军 孔德鹏 +3 位作者 马天 何晓阳 陈琦 王丽莉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1909-1913,共5页

以环烯烃共聚物（cyclic-olefin copolymer，COC）材料为基质，设计、制造了一种空芯多孔包层太赫兹（THz）纤维。利用comsol软件模拟了芯径为6mml的光纤在0．2—1．5THz波段的损耗特性，结果表明：在0．85。1．5THz波段存在多个低损耗... 以环烯烃共聚物（cyclic-olefin copolymer，COC）材料为基质，设计、制造了一种空芯多孔包层太赫兹（THz）纤维。利用comsol软件模拟了芯径为6mml的光纤在0．2—1．5THz波段的损耗特性，结果表明：在0．85。1．5THz波段存在多个低损耗频带，而且在0．85—1．1THz波段有低于3dB／m的三个窗口：特别是在0．99THz，损耗达到0．208dB／m。芯径为3rain、4．8mln和6mm的光纤在0．8-1．5THz波段的损耗特性对比分析表明：该COC微结构多孔包层空芯纤维的损耗随着光纤外径的增加而减小。把设计的太赫兹纤维外径放大7倍达到7cm，据此设计制造了光纤预制棒成型专用模具。借助热挤出成型方法得到了结构完整、孔洞表面光滑，长度为22cm的空芯多孔包层预制棒。利用该实验室独有的微结构光纤拉丝塔，成功获得了微结构保持完好的光纤样品。损耗分析结果表明：6mm芯径的光纤样品在1．27THz的平均损耗为2．175dB／m，与该频率的理论损耗（1．95dB／m）接近。 展开更多

关键词 微结构太赫兹纤维 空芯波导 抗共振反射 损耗特性 环烯烃共聚物

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M-Z型硅基ARROW压力传感器设计 被引量：3

7

作者 肖素艳 王东红 +1 位作者 刘晓为 秦建勇 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期429-431,437,共4页

分析了M Z型硅基ARROW压力传感器的结构设计参数 ,并用计算机软件ANSYS对如下参数进行有限元方法 (FEM )研究 ,模拟了硅弹性膜片应力分布 ,确定了弹性膜边缘是传感臂具有高灵敏度的理想位置 。

关键词 M-Z型 硅基ARROW 压力传感器 结构设计 抗共振反射光波导 有限元方法 光弹性效应

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周期排列抛物形系列沟槽引起的线性水波Bragg共振及共振相位上移 被引量：2

8

作者 潘俊杰 刘焕文 李长江 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第3期237-254,共18页

该文解析研究了有限个周期排列的抛物形沟槽激发的水波Bragg共振.首先,利用变量替换,先将系数为隐函数的修正缓坡方程(MMSE)转化为系数为显函数的显式方程.然后,构造了修正缓坡方程的Frobenius级数解,并给出了级数解的收敛条件.最后,利... 该文解析研究了有限个周期排列的抛物形沟槽激发的水波Bragg共振.首先,利用变量替换,先将系数为隐函数的修正缓坡方程(MMSE)转化为系数为显函数的显式方程.然后,构造了修正缓坡方程的Frobenius级数解,并给出了级数解的收敛条件.最后,利用质量守恒的耦合条件,建立了反射系数的解析公式.根据反射系数的解析公式,分析了沟槽个数、沟槽深度与宽度对Bragg共振峰值、共振相位和共振带宽的影响.当沟槽深度和宽度固定而沟槽个数增加时,共振峰值逐渐增大并趋向于1,而共振带宽则逐渐变窄并趋于固定值.当沟槽个数和宽度固定时,Bragg共振峰值随沟槽深度增加而增加.当沟槽个数和深度固定时,Bragg共振反射峰值随沟槽宽度增加而先增后减,预示了沟槽存在某个宽度使得共振峰值达到最大,为Bragg共振反射针对沟槽宽度的优化奠定了理论基础.特别地,前不久在有限个周期排列旋轮线形沟槽上刚刚观察到的Bragg共振反射峰值相位的上移现象,再次在该文考虑的抛物形沟槽上得到确认,表明针对有限周期排列的沟槽地形,Bragg共振反射峰值的相位上移是一个普遍现象.也因此说明,凡是正弦沙纹和周期人工沙坝所激发的Bragg共振反射,其主振相位将会下移,而凡是周期系列沟槽所激发的Bragg共振反射,无论沟槽形状如何,其主振相位都将上移.另外,我们从Bragg共振的原始定义出发,定量地解释了相位上移发生的数学机理. 展开更多

关键词 修正缓坡方程 抛物线形沟槽 级数解 Bragg共振反射 相位下移 相位上移

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渗透海床上矩形Bragg防波堤对波浪反射的研究 被引量：1

9

作者 倪云林 龚倩 沈梦佳 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期124-131,共8页

与海床不可渗透的情况相比,波浪在可渗透海床上传播时会发生波能衰减。本文将基于可渗透海床上一维修正型缓坡方程,建立方程求解的有限差分模型。将通过与不可渗透海床上矩形Bragg防波堤对波浪反射系数解析解的对比,验证有限差分模型的... 与海床不可渗透的情况相比,波浪在可渗透海床上传播时会发生波能衰减。本文将基于可渗透海床上一维修正型缓坡方程,建立方程求解的有限差分模型。将通过与不可渗透海床上矩形Bragg防波堤对波浪反射系数解析解的对比,验证有限差分模型的正确性和适用性。将进一步研究海床可渗透情况下,海床的渗透性参数、坝体的相对宽度、数量、浸没度对波浪反射系数的影响及其与海床不可渗透情况下的差异。本文研究发现,Bragg共振发生时的反射系数随坝体数量的增多而增大,随海床渗透性参数和坝体浸没度的增大而减小,并且存在一个坝体相对宽度值会使Bragg共振反射达到最大。相较于海床不可渗透的情况,发生Bragg共振反射的波浪频率几乎相同,但反射系数减小,而且零反射(或全透射)现象不再存在。 展开更多

关键词 渗透海床 矩形Bragg防波堤 Bragg共振反射 修正型缓坡方程 有限差分法

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硅基光波导压力传感器

10

作者 肖素艳 王东红 +1 位作者 高明 刘晓为 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第8期4-7,10,共5页

硅基光波导压力传感器由于具有灵敏度高、耐高温、抗电磁场干扰能力强、微型等优点 ,特别适合于在特殊环境中的应用。简要介绍了全反射光波导和抗共振反射光波导压力传感器的结构特点、工作原理及其研究现状。

关键词 压力传感器 硅 光波导 抗共振反射 全反射

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八边形空芯微结构光纤的制备和特性分析 被引量：2

11

作者 刘营 周桂耀 +4 位作者 夏长明 王超 张卫 李端明 李博 《应用激光》 CSCD 北大核心 2014年第4期341-345,共5页

基于反共振反射光波导中的抑制耦合理论,本文设计和制备出一种单空气包层大纤芯的八边形空芯微结构光纤,光纤直径为170μm,纤芯直径为44μm,纤芯壁厚为1.2μm。实验测试结果表明该光纤对于波长为750nm的光具有良好的导光特性。该空芯光... 基于反共振反射光波导中的抑制耦合理论,本文设计和制备出一种单空气包层大纤芯的八边形空芯微结构光纤,光纤直径为170μm,纤芯直径为44μm,纤芯壁厚为1.2μm。实验测试结果表明该光纤对于波长为750nm的光具有良好的导光特性。该空芯光纤结构简单,容易制备,并可设计成大纤芯适用于光泵碱金属蒸气激光、液体填充传感、高功率近红外光能量传输及气体激光器等领域,为探索简易新型空芯微结构光纤打下前期实验基础。 展开更多

关键词 光纤光学 空芯微结构光纤 反共振反射光波导 有限元法 截断法

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低损耗大模面积W型布喇格光纤 被引量：1

12

作者 闫培光 赵健 +5 位作者 郭春雨 赵俊清 舒杰 阮双琛 李相 陈胜平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期174-177,共4页

通过有限元法建立模型,讨论了布喇格光纤设计参量对光子带隙的影响,发现当增加掺锗玻璃环的厚度或折射率时,会使带隙移向长波.通过在紧邻纤芯处施加一层掺氟低折射率玻璃,设计了一种大模面积W型布喇格光纤.计算表明:W型布喇格光纤可以... 通过有限元法建立模型,讨论了布喇格光纤设计参量对光子带隙的影响,发现当增加掺锗玻璃环的厚度或折射率时,会使带隙移向长波.通过在紧邻纤芯处施加一层掺氟低折射率玻璃,设计了一种大模面积W型布喇格光纤.计算表明:W型布喇格光纤可以有效减小限制损耗,提高光纤的抗弯曲能力.本文设计的布喇格光纤的纤芯直径为30μm,在波长1.06μm限制损耗约为0.1 dB/km,且维持单一横模传输. 展开更多

关键词 布喇格光纤 大模面积 反共振反射型光波导

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新型低损耗塑料光纤结构优化的数值分析

13

作者 陈宏志 于荣金 张庆辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2519-2523,共5页

分析了具有反共振反射的蜘蛛网包层塑料空芯光纤在1.3μm波段的损耗特性及其与结构参数的关系。将光纤包层等效为周期性多层膜,用渐近转移矩阵法进行数值模拟。为优化光纤结构参数,分析了包层层数N,高折射率层厚度d2和高、低折射率比值n... 分析了具有反共振反射的蜘蛛网包层塑料空芯光纤在1.3μm波段的损耗特性及其与结构参数的关系。将光纤包层等效为周期性多层膜,用渐近转移矩阵法进行数值模拟。为优化光纤结构参数,分析了包层层数N,高折射率层厚度d2和高、低折射率比值n2∶n1对损耗的影响。计算结果表明,随着N的增加,损耗首先快速下降最后达到一个固定值;模式损耗随d2的增加呈线形增大趋势,n2∶n1越大,反共振波长处的损耗越低。在此基础上,用模拟退火优化算法对空气层厚d1和纤芯半径rco进行了最优化求解。最后,用以上求得结构参数的优化组合即N=3,d2=2.648μm,n2∶n1=1.49∶1.0,d1=3μm和rco=100μm,计算得到最低损耗是0.449dB/km。 展开更多

关键词 光纤光学 结构优化 模拟退火优化法 反共振反射 蜘蛛网结构包层

原文传递

磷玻璃宽带调Q激光器

14

作者 何伟明 陈绍和 +2 位作者 尤南昌 余文炎 邓锡铭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第10期865-870,共6页

本文提出采用两片尖峰简并型共振反射器作为磷玻璃振荡器的耦合输出镜,利用其反射调制包络特性,实现了带宽100(?)的激光输出方案,并获得了成功,实验分析了宽带输出特性.

关键词 共振反射器 尖峰简并 调Q激光器

原文传递

软X射线共振反射方法表征Sc/Si多层膜界面化合物成分的计算研究

15

作者 朱圣明 李淼 《光学仪器》 2017年第4期90-94,共5页

Sc/Si周期多层膜是极紫外波段的重要材料,但膜层界面处材料原子间的扩散与化合反应严重影响了多层膜反射率。为了无损表征多层膜界面化合物的成分,利用软X射线共振反射的方法,研究了Sc/Si多层膜界面化合物成分。在Si的L吸收边附近,计算... Sc/Si周期多层膜是极紫外波段的重要材料,但膜层界面处材料原子间的扩散与化合反应严重影响了多层膜反射率。为了无损表征多层膜界面化合物的成分,利用软X射线共振反射的方法,研究了Sc/Si多层膜界面化合物成分。在Si的L吸收边附近,计算了不同周期厚度以及不同界面硅化物成分的Sc/Si多层膜的共振反射率。结果表明,界面硅化物成分不同的膜系在Si的L边处的反射率有明显差异,并且反射率随着膜层中Si化合反应的消耗而降低,证实了软X射线共振反射方法在亚纳米尺度下对化合物的成分进行无损分析的可行性,为后续的实验研究提供参考。 展开更多

关键词 软X射线共振反射 Sc/Si周期多层膜 界面成分 原子散射因子

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BCB/SiO_2双导芯层叠ARROW结构压力传感器设计

16

作者 禹忠 李蓉 +1 位作者 王海容 蒋庄德 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第4期237-241,共5页

针对传统ARROW压力传感器耦合长度长以及耦合效率低,提出了BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构压力传感器。在外力作用下,弹性薄膜上的BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构,会因光弹效应致使BCB和SiO2两个导芯折射率变化产生输出相位差。通过有限元方... 针对传统ARROW压力传感器耦合长度长以及耦合效率低,提出了BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构压力传感器。在外力作用下,弹性薄膜上的BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构,会因光弹效应致使BCB和SiO2两个导芯折射率变化产生输出相位差。通过有限元方法(FEM)研究硅弹性薄膜上导芯折射率的变化与应力分布关系,确定传感器的结构设计参数。使用束传播法(BPM)分析耦合结构以及压力与输出之间的关系。结果表明,该传感器无需弯曲波导即可降低器件尺寸,并实现了灵敏度为5.2×10-2/kPa压力检测。 展开更多

关键词 抗共振反射光波导 压力传感器 有限元方法 束传播法 光弹性效应

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抗共振反射集成光学传感器的研究进展

17

作者 吴英才 顾铮先 袁一方 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第11期1-3,共3页

抗共振反射光波导(ARROW)具有与传统光波导所不同的传播特性。利用覆盖层的抗共振反射性质,ARROW传播单模、高阶模被泄漏到基体。基于折射率的变化,抗共振反射传感器对物理量、化学量和生物分子间的相互作用有很高的敏感性。介绍了ARRO... 抗共振反射光波导(ARROW)具有与传统光波导所不同的传播特性。利用覆盖层的抗共振反射性质,ARROW传播单模、高阶模被泄漏到基体。基于折射率的变化,抗共振反射传感器对物理量、化学量和生物分子间的相互作用有很高的敏感性。介绍了ARROW的结构、传感器的工作原理以及最新研究进展。由于可采用CMOS工艺制作波导,且能与光探测器在一块集成,抗共振反射传感器将具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 抗共振反射光波导 集成光学 折射率 传感器

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一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波压力传感器

18

作者 禹忠 蒋庄德 +1 位作者 李蓉 王海容 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期526-529,534,共5页

为了缩短传感器尺寸,提高耦合效率,提出了一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波(ARROW)压力传感器。该传感器为一个金属分割的层叠ARROW结构以及两个3dB垂直耦合器组成的Mach-Zehnder干涉仪。利用有限元方法(FEM)研究、分析了硅弹性膜... 为了缩短传感器尺寸,提高耦合效率,提出了一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波(ARROW)压力传感器。该传感器为一个金属分割的层叠ARROW结构以及两个3dB垂直耦合器组成的Mach-Zehnder干涉仪。利用有限元方法(FEM)研究、分析了硅弹性膜片应力分布,确定传感器的结构设计参数。使用BPM分析由光弹性效应引起输出变化及其与压力之间的关系。结果表明,该传感器可通过调整垂直耦合器的长度来调节耦合效率,无需弯曲波导,可降低器件尺寸,实现压力检测。 展开更多

关键词 抗共振反射光波导 压力传感器 有限元方法 束传播法

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