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用矢量有限元方法模拟随钻测井仪在倾斜各向异性地层中的电磁响应 被引量:55
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作者 孙向阳 聂在平 +2 位作者 赵延文 李爱勇 罗曦 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1600-1607,共8页
用矢量有限元法模拟和分析了电各向异性倾斜沉积岩层的随钻测井电磁响应,为很好地模拟钻铤、井眼和激励线圈等,采用了基于圆柱坐标下的六面体剖分;同时采用了高阶叠层矢量基函数来描述每个剖分单元内的场,有利于减少剖分单元数和未知量... 用矢量有限元法模拟和分析了电各向异性倾斜沉积岩层的随钻测井电磁响应,为很好地模拟钻铤、井眼和激励线圈等,采用了基于圆柱坐标下的六面体剖分;同时采用了高阶叠层矢量基函数来描述每个剖分单元内的场,有利于减少剖分单元数和未知量.三维有限元程序采用数值模式匹配(当处于简单地层时)以及时域有限差分法计算的结果进行了验证,显示吻合非常好.最后仿真了不同各向异性系数和不同倾角的各向异性地层的随钻电阻率测井响应,有助于对各向异性及地层倾角的校正,以及对储层作出正确评价. 展开更多
关键词 随钻测井 各向异性 矢量有限元法 数值模式匹配 时域有限差分
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基于时域有限差分法的随钻声波测井仪隔声体隔声效果的数值模拟 被引量:11
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作者 杨勇 车小花 +1 位作者 李俊 张菲 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期66-70,共5页
随钻测井环境下,钻铤纵模式波会严重干扰地层纵波的测量,因此需要使用隔声体来减弱钻铤波对地层纵波测量的干扰。采用圆柱坐标系下的交错网格技术,自行开发了一种可用于设计随钻声波测井仪器隔声体的三维时域有限差分程序。利用该程序... 随钻测井环境下,钻铤纵模式波会严重干扰地层纵波的测量,因此需要使用隔声体来减弱钻铤波对地层纵波测量的干扰。采用圆柱坐标系下的交错网格技术,自行开发了一种可用于设计随钻声波测井仪器隔声体的三维时域有限差分程序。利用该程序数值模拟采用不同结构的隔声体时,硬地层井眼中的随钻单极子声波测井响应,并对这几种不同结构的隔声体性能进行评价。结果表明:采用不同结构的隔声体,对钻铤纵模式波的时延量和隔声量存在很大差异;与其他结构隔声体相比,周期性交错排列的凹槽结构的隔声体在测量地层纵波速度时具有较好的效果。 展开更多
关键词 随钻测井 声波测井 隔声 时域有限差分 数值模拟
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基于时域有限差分法的电缆系统电磁瞬态分析 被引量:7
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作者 齐磊 崔翔 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期525-529,共5页
深入研究电缆系统的电磁瞬态过程对于合理解决高压电缆系统的过电压防护、绝缘配合和电磁干扰等工程问题具有极为重要的实际意义.传统的计算方法如电力系统电磁瞬态计算程序EM TP软件需同时考虑电缆分布参数和相模变换矩阵的频变特性,... 深入研究电缆系统的电磁瞬态过程对于合理解决高压电缆系统的过电压防护、绝缘配合和电磁干扰等工程问题具有极为重要的实际意义.传统的计算方法如电力系统电磁瞬态计算程序EM TP软件需同时考虑电缆分布参数和相模变换矩阵的频变特性,过程较为繁琐.基于时域有限差分算法,提出了一种新的电力电缆电磁瞬态分析的计算模型.该模型仅需在相域考虑电缆阻抗参数的频变特性,既保证了计算精度,又简化了计算过程.通过与其它电缆计算模型相比较,验证了算法的正确性.最后,将所提算法扩展应用于同轴电缆系统的瞬态分析,计算结果与实验结果相当吻合. 展开更多
关键词 电力电缆 同轴电缆 电磁瞬态 时域有限差分法
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二维介质PBG结构色散特性的时域有限差分法分析 被引量:6
4
作者 包秀龙 章文勋 +1 位作者 郑龙根 李乐伟 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第3期236-240,共5页
采用时域有限差分法分析二维介质柱PBG结构的色散特性.计算表明,在介质填充比相同的条件下含单介质柱周期的PBG结构,其介质柱形状对色散特性的影响很小;而含多介质柱周期的PBG结构,TM波的阻带中心频率随介质柱个数的增多而提高,阻带绝... 采用时域有限差分法分析二维介质柱PBG结构的色散特性.计算表明,在介质填充比相同的条件下含单介质柱周期的PBG结构,其介质柱形状对色散特性的影响很小;而含多介质柱周期的PBG结构,TM波的阻带中心频率随介质柱个数的增多而提高,阻带绝对宽度增大,相对宽度相当. 展开更多
关键词 二维介质柱 PBG结构 光子带隙结构 色散特性 时域有限差分法 带阻频响特性 电磁波
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FDTD计算中PML的简化应用及编程实现 被引量:6
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作者 朱章虎 卢万铮 冯奎胜 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2006年第2期55-57,共3页
通过对空间PML的构造及PML中分裂场的特性分析,对FDTD计算中PML的应用进行了简化;同时对编程思想进行了改进。整个分析过程简明了然,无需对PML进行分区,也无需对顶角和棱边另外处理,极大地简化了计算过程。
关键词 完全匹配层 时域有限差分法 吸收边界条件
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等离子体涂覆目标散射特性SARC FDTD方法分析(英文) 被引量:5
6
作者 张玉强 葛德彪 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期877-882,共6页
基于数字信号处理中的半解析递归卷积(SARC)算法,提出一种用于色散介质电磁特性分析的通用递归卷积时域有限差分方法(SARC FDTD),不仅具有绝对稳定性和高精度、低内存、高效率等优点,而且对于常见色散介质模型,具有统一的形式,计算时只... 基于数字信号处理中的半解析递归卷积(SARC)算法,提出一种用于色散介质电磁特性分析的通用递归卷积时域有限差分方法(SARC FDTD),不仅具有绝对稳定性和高精度、低内存、高效率等优点,而且对于常见色散介质模型,具有统一的形式,计算时只需给出色散介质模型的极点和对应系数,使用方便,通用性好.通过算例验证了方法的有效性,并对有等离子体存在的目标电磁散射截面(RCS)进行了计算和分析. 展开更多
关键词 时域有限差分 色散介质 递归卷积 等离子体
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三维新型非分裂场完全匹配层吸收边界条件 被引量:5
7
作者 杨利霞 梁庆 +1 位作者 于萍萍 王刚 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期67-72,共6页
研究了一种3D新型时域有限差分法(FDTD)非分裂场近似完全匹配层(NPML)吸收边界。在直角坐标系中,通过直接对麦克斯韦方程组中的空间偏导的变量进行空间坐标拉伸,得到三维非分裂场的NPML吸收边界,这种吸收边界相对于PML吸收边界编程实现... 研究了一种3D新型时域有限差分法(FDTD)非分裂场近似完全匹配层(NPML)吸收边界。在直角坐标系中,通过直接对麦克斯韦方程组中的空间偏导的变量进行空间坐标拉伸,得到三维非分裂场的NPML吸收边界,这种吸收边界相对于PML吸收边界编程实现简单,编程复杂度低。通过对三维算例的电磁散射分析,验证了NPML吸收边界的正确性。计算结果表明了该方法是一个完美的吸收边界,可以用于实际目标的电磁散射问题分析。 展开更多
关键词 完全匹配层 吸收边界 时域有限差分方法 近似完全匹配层
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硒化锌衬底表面仿生宽带增透微结构的设计及制作 被引量:4
8
作者 费亮 崔云 +2 位作者 万冬云 陈鹏 徐姣 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期46-52,共7页
采用时域有限差分法研究了硒化锌基底的抛物线型周期阵列仿生微结构的光学性质,重点分析了微结构阵列的周期、高度、占空比和形状轮廓等对反射率的影响,得到了有较好增透效果的结构参数。根据模拟参数进行两次干涉曝光制备掩模,采用反... 采用时域有限差分法研究了硒化锌基底的抛物线型周期阵列仿生微结构的光学性质,重点分析了微结构阵列的周期、高度、占空比和形状轮廓等对反射率的影响,得到了有较好增透效果的结构参数。根据模拟参数进行两次干涉曝光制备掩模,采用反应离子刻蚀技术制备周期阵列微结构。通过场发射扫描电子显微镜对微结构的表面形貌进行表征,并采用傅里叶变换红外光谱仪在中红外波段分别对双面抛光、单面微结构的硒化锌片进行透过率测试。结果表明:单面微结构样品在2~5μm范围内的整体平均透过率比双面抛光硒化锌基片提高了10%,在2.3μm处的最大透过率为82%。 展开更多
关键词 衍射 增透微结构 时域有限差分法 干涉曝光
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广义α算法在拖曳阵列动态仿真中的应用 被引量:4
9
作者 张广磊 张维竞 刘涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期574-579,共6页
针对有限差分Box method时间域上变量离散求解非线性拖缆动力学方程存在不稳定的性缺点,在求解拖缆方程时在时间域上采用广义α算法,并保留在空间域上有限差分Box method的离散方法.将新算法应用于三维非线性拖缆动态方程仿真求解,通过... 针对有限差分Box method时间域上变量离散求解非线性拖缆动力学方程存在不稳定的性缺点,在求解拖缆方程时在时间域上采用广义α算法,并保留在空间域上有限差分Box method的离散方法.将新算法应用于三维非线性拖缆动态方程仿真求解,通过对目前几种常用算法的仿真实验对比分析,表明新算法不仅具有较高的计算精度,而且计算时间短、稳定性好,为求解非线性拖缆方程提供了一个较好的求解方法,可以应用到实际应用中,对准确预报拖曳阵列在各种状态下的运动规律具有重要意义. 展开更多
关键词 拖缆 非线性 有限差分 时域 广义α算法
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三维周期结构弱无条件稳定时域有限差分算法 被引量:2
10
作者 刘宗信 陈亦望 +3 位作者 徐鑫 刘亚文 孙学刚 张书迪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2687-2692,共6页
从麦克斯韦方程出发,导出了适用于周期结构的三维弱无条件稳定时域有限差分(FDTD)算法的迭代式,在理论上证明了其稳定性条件,其稳定性条件比普通FDTD的稳定性条件要宽松,并将周期边界条件应用到迭代式中,得到了可直接编程迭代的方程,给... 从麦克斯韦方程出发,导出了适用于周期结构的三维弱无条件稳定时域有限差分(FDTD)算法的迭代式,在理论上证明了其稳定性条件,其稳定性条件比普通FDTD的稳定性条件要宽松,并将周期边界条件应用到迭代式中,得到了可直接编程迭代的方程,给出了对其特有的一类非三对角阵的解决办法。最后通过算例将计算结果与常规FDTD及ADI-FDTD计算结果比较,验证了算法的精确性和有效性。 展开更多
关键词 周期结构 弱无条件稳定 时域有限差分 交替方向隐式
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多源并发下Mur二阶吸收边界和非分裂递归卷积完全匹配层对比研究
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作者 崔凡 陈毅 +2 位作者 薛晗鹏 彭苏萍 杜云飞 《物探与化探》 CAS 北大核心 2022年第3期693-703,共11页
多个激励源无延时发射(多源并发)相同中心频率脉冲会形成平面波束信号,增强数据记录质量。本文通过数值模拟对比分析在多源并发情况下,非分裂递归卷积完全匹配层作为吸收边界条件和Mur二阶吸收边界条件对电磁波的吸收效果。其研究结果表... 多个激励源无延时发射(多源并发)相同中心频率脉冲会形成平面波束信号,增强数据记录质量。本文通过数值模拟对比分析在多源并发情况下,非分裂递归卷积完全匹配层作为吸收边界条件和Mur二阶吸收边界条件对电磁波的吸收效果。其研究结果表明,传统的Mur二阶吸收边界条件对多源并发、多角度掠射情况下电磁波的吸收效果不佳,在大偏移距下会造成波形畸变和形成虚假反射。而在多源并发情况下采用非分裂递归卷积完全匹配层作为吸收边界条件,将坐标伸缩因子引进时域有限差分算法中。通过傅里叶逆变换将频率域坐标伸缩变换PML方程转换到时域,对电场和磁场值在离散状态下进行递归卷积运算求解。从而避免了直接对卷积进行数值求解的复杂计算,在保证计算准确性的同时,节约了内存空间,提高了计算效率。在不分裂波场情况下,改善了网格截断位置对电磁波的吸收效果。 展开更多
关键词 多源并发 坐标伸缩因子 递归卷积 完全匹配层 时域有限差分 傅里叶逆变换
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双波源同向交替入射下大鼠的电磁暴露仿真 被引量:1
12
作者 彭怀禹 李孟达 +2 位作者 齐红新 王向晖 张杰 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2021年第5期61-68,共8页
利用电磁仿真研究了1.5 GHz和9.4 GHz双波源同向交替入射时,入射组合方式和交替时间间隔对大鼠全身平均比吸收率(SARw)和组织平均比吸收率(SARa)的影响,并与单波源入射时的SARw和SARa进行了比较。仿真结果表明:1.5 GHz与9.4 GHz双波源... 利用电磁仿真研究了1.5 GHz和9.4 GHz双波源同向交替入射时,入射组合方式和交替时间间隔对大鼠全身平均比吸收率(SARw)和组织平均比吸收率(SARa)的影响,并与单波源入射时的SARw和SARa进行了比较。仿真结果表明:1.5 GHz与9.4 GHz双波源同方向交替入射时,大鼠模型的SARw值和SARa值均受到入射组合方式的影响,且随着交替时间间隔的增加呈现非线性升高趋势;入射总功率相同的情况下,双波源交替入射时的SARw值处于两个波源分别入射时的两个SARw值之间。而两交替入射波源均为背部入射短轴极化时睾丸组织SARa值比两个波源单独作用时的最大SARa值高出31.2%。脾脏的SARa值则在双波源交替背部入射(1.5 GHz,长轴极化;9.4 GHz,短轴极化)比单波源入射最大SARa值高出18.9%。 展开更多
关键词 复合电磁场 时域有限差分法 电磁暴露 比吸收率
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矢量波动方程的直接差分解法 被引量:1
13
作者 张继龙 甄蜀春 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期565-567,574,共4页
对电磁场波动方程进行了分析,研究了一种基于电场波动方程的时域数值方法———矢量波动方程的直接差分解法,给出了电场和磁场的计算公式。采用线性插值方法获得了导体表面法向电场的计算公式,给出了算法的稳定性条件。与时域有限差分... 对电磁场波动方程进行了分析,研究了一种基于电场波动方程的时域数值方法———矢量波动方程的直接差分解法,给出了电场和磁场的计算公式。采用线性插值方法获得了导体表面法向电场的计算公式,给出了算法的稳定性条件。与时域有限差分法相比,由于该方法中电场分量的迭代更新无需磁场参与,从而使算法的复杂性大大降低,是一种具有良好应用前景的电磁场时域数值分析方法,最后通过一个数值计算实例证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 波动方程 有限差分法 数值方法 时域
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FDTD模拟金海胆结构的局域等离子体共振
14
作者 田翠锋 刘红梅 +1 位作者 王萍 孙祝 《山西大同大学学报(自然科学版)》 2017年第6期25-27,共3页
利用了Finite-Difference Time-Domain方法,对金海胆结构的局域等离子体共振进行了研究。分别考虑了空心和刺的尺寸,刺的分布及介电环境因素对共振峰的贡献。结果将使人们更深入地理解级次纳米结构与局域表面等离子体共振之间相互关系,... 利用了Finite-Difference Time-Domain方法,对金海胆结构的局域等离子体共振进行了研究。分别考虑了空心和刺的尺寸,刺的分布及介电环境因素对共振峰的贡献。结果将使人们更深入地理解级次纳米结构与局域表面等离子体共振之间相互关系,为光学技术和生物传感器方向提供有益参考。 展开更多
关键词 贵金属纳米材料 时域有限差分 局域等离子体共振 表面增强拉曼散射
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基于时域有限差分法研究含时受迫谐振子相干态问题
15
作者 陈玖福 谷桂初 +1 位作者 高利霄 周庆 《云南师范大学学报(自然科学版)》 2008年第4期42-45,共4页
基于时域有限差分法研究了在不同外加电场中的谐振子相干态问题,包括恒值电场和余弦电场中的谐振子相干态,讨论了外场的变化对相干态的影响,得到了一些有意义的结果。
关键词 时域有限差分法 相干态 受迫谐振子
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带孔金属腔屏蔽性能的传输线法研究
16
作者 陈小微 宋占海 余雷 《温州师范学院学报》 2006年第2期29-33,共5页
应用一种新颖的传输线方法对两端开孔的矩形金属腔体的电磁屏蔽性能进行了研究.模拟发现,传输线方法预测的屏蔽结果与用FDTD方法模拟的结果能够比较好地符合.说明用传输线法模拟复杂腔体的电磁屏蔽性有效.
关键词 金属腔 电磁屏蔽性能 传输线法 时域有限差
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时域有限差分法分析有源天线
17
作者 张家宗 王蕴仪 洪伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期105-107,共3页
本文采用时域有限差分法(FDTI))分析了有源天线,讨论了采用时域有限差分法对有源器件的建模问题.在本方法中由于有源器件的大信号模型被直接引入到时域场分析中,从而能得到十分有效的全波瞬态分析.计算结果和谐波平衡法计算... 本文采用时域有限差分法(FDTI))分析了有源天线,讨论了采用时域有限差分法对有源器件的建模问题.在本方法中由于有源器件的大信号模型被直接引入到时域场分析中,从而能得到十分有效的全波瞬态分析.计算结果和谐波平衡法计算结果及实验结果比较,验证了该方法的可行性. 展开更多
关键词 有源天线 瞬态电磁场 FDTD法
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屏蔽电缆的分布参数测量及瞬态分析 被引量:29
18
作者 齐磊 崔翔 +1 位作者 卢铁兵 谷雪松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期119-123,共5页
通过实验方法测量了终端短路和开路两种情况下屏蔽电缆各导体之间的输入阻抗,进而可以得到屏蔽电缆的单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。为了便于瞬态分析,在复频域采用矢量匹配法,得到了单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵的时域形式,... 通过实验方法测量了终端短路和开路两种情况下屏蔽电缆各导体之间的输入阻抗,进而可以得到屏蔽电缆的单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。为了便于瞬态分析,在复频域采用矢量匹配法,得到了单位长串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵的时域形式,并在此基础上基于递归卷积推导了求解电缆上各点电压和电流瞬态响应的时域有限差分法迭代公式。最后,通过两个算例验证了该文测量方法和计算方法的有效性。 展开更多
关键词 屏蔽电缆 瞬态分析 参数测量 时域有限差分法 分布 导纳矩阵 串联阻抗 矢量匹配法 输入阻抗 实验方法 迭代公式 瞬态响应 递归卷积 计算方法 测量方法 矩阵和 复频域 点电压 并联 单位 短路 电流
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考虑多层土壤时架空线的瞬态分析 被引量:22
19
作者 齐磊 卢铁兵 +1 位作者 张重远 崔翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期66-69,共4页
基于麦克斯韦方程组,推导出土壤水平分层时电磁波在土壤中透射深度的计算公式,按照复深度法可进一步得到土壤阻抗的频域形式。为了便于时域卷积,采用矢量匹配法并结合拉普拉斯反变换将该土壤阻抗的时域形式展开为有限项指数函数之和,并... 基于麦克斯韦方程组,推导出土壤水平分层时电磁波在土壤中透射深度的计算公式,按照复深度法可进一步得到土壤阻抗的频域形式。为了便于时域卷积,采用矢量匹配法并结合拉普拉斯反变换将该土壤阻抗的时域形式展开为有限项指数函数之和,并验证了方法的正确性。最后,采用时域有限差分法(FDTD)对架空线的瞬态波过程进行仿真计算,结果表明:土壤阻抗对自阻抗影响较小,对互阻抗影响较大。通过与电磁暂态计算软件(EMTP)的计算结果比较,验证了所提出的FDTD算法的有效性,同时也表明了计入土壤损耗及考虑分层土壤的必要性。 展开更多
关键词 输电线路 架空线路 瞬态分析 电磁波 矢量匹配法 时域有限差法 土壤阻抗
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激光诱导光学材料后表面损伤的数值模拟 被引量:7
20
作者 花金荣 祖小涛 +3 位作者 李莉 袁晓东 郑万国 蒋晓东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期919-922,共4页
采用3维时域有限差分方法和完全匹配吸收层,模拟了长方体缺陷在熔石英前后表面时对入射激光为TM波的调制作用,绘出了截面上的电场强度分布及最大电场强度随熔石英深度变化的曲线,并进行了比较和分析。结果表明:缺陷在前表面上时,后表面... 采用3维时域有限差分方法和完全匹配吸收层,模拟了长方体缺陷在熔石英前后表面时对入射激光为TM波的调制作用,绘出了截面上的电场强度分布及最大电场强度随熔石英深度变化的曲线,并进行了比较和分析。结果表明:缺陷在前表面上时,后表面附近的最大电场强度2.52241V/m大于缺陷附近的1.95883V/m;缺陷在后表面上时,材料中的最大电场强度为2.79938V/m,且出现在后表面附近。无论该缺陷在前表面还是在后表面,最大电场强度都是出现在后表面附近,表明光学材料的后表面在一定程度上更容易被损伤。 展开更多
关键词 激光诱导损伤 熔石英 3维缺陷 表面损伤 时域有限差分法
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