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激光诱导SiC表面周期性结构特性及其时空成像研究
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作者 韦芊屹 黎佳星 +3 位作者 倪洁蕾 闵长俊 张聿全 袁小聪 《光学仪器》 2024年第6期1-8,共8页
飞秒激光能够实现高精度、真三维的微纳米级精细加工,激光诱导周期性表面结构(LIPSS)是飞秒激光微纳加工领域研究的热点之一。在LIPSS诱导过程中,泵浦脉冲的参数对条纹结构的形貌特征和周期都会造成影响。针对不同实验条件下的加工工艺... 飞秒激光能够实现高精度、真三维的微纳米级精细加工,激光诱导周期性表面结构(LIPSS)是飞秒激光微纳加工领域研究的热点之一。在LIPSS诱导过程中,泵浦脉冲的参数对条纹结构的形貌特征和周期都会造成影响。针对不同实验条件下的加工工艺的研究,并对加工过程中的瞬态现象进行分析成为该领域内的重要环节。因此,搭建了飞秒加工−成像系统,研究了飞秒激光诱导SiC表面LIPSS的形成特性,分析了泵浦脉冲数量、脉冲功率、激光偏振态对SiC表面LIPSS最终形貌的影响,并基于飞秒泵浦−探测技术对SiC表面LIPSS形成的时空动态过程进行成像。结果发现,在单脉功率1.01 J/cm^(2)条件下,LIPSS结构在第3个脉冲冲击后5 ps时刻开始出现,并随脉冲数量增加逐渐加深。本文对SiC的研究有助于更加深入地了解LIPSS形成的物理机制,优化加工参数,并推动SiC的应用研究。 展开更多
关键词 飞秒激光 泵浦−探测 时空成像 激光诱导表面周期性结构
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电磁周期性结构的可视化教学探究
2
作者 熊江 张旭东 陈浩亮 《电气电子教学学报》 2024年第2期147-149,共3页
电磁周期性结构是研究生电磁场理论课程的重点,但又因概念抽象和数学繁难成为一大教学难点。为降低理解和掌握难度,以开敞平板折皱表面为例介绍了一组可视化教学方案。通过用Matlab和单元的CST本征模分析复现色散特性,用CST时域分析有... 电磁周期性结构是研究生电磁场理论课程的重点,但又因概念抽象和数学繁难成为一大教学难点。为降低理解和掌握难度,以开敞平板折皱表面为例介绍了一组可视化教学方案。通过用Matlab和单元的CST本征模分析复现色散特性,用CST时域分析有限长周期性结构的场分布特性,帮助学生熟悉教学内容,特别是借助可视化结果深化了对概念和特性的理解,同时使学生编程和仿真技巧也得到充分训练。 展开更多
关键词 周期性结构 可视化教学 电磁场
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基于层状周期性结构的声波调控技术研究 被引量:10
3
作者 朱晓辉 李隆球 +3 位作者 张广玉 周强 吴英丹 乔菁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期10-15,25,共7页
根据工程实际对声波隔离的需求提出一种特殊的一维层状周期性结构——全反射结构。建立一维层状周期性结构的理论模型和声波传播过程的全弹性有限单元模型,采用传递矩阵法研究了结构的声学特性,包括频带结构和传播特性,分析了层状周期... 根据工程实际对声波隔离的需求提出一种特殊的一维层状周期性结构——全反射结构。建立一维层状周期性结构的理论模型和声波传播过程的全弹性有限单元模型,采用传递矩阵法研究了结构的声学特性,包括频带结构和传播特性,分析了层状周期性结构对声波传播的影响。根据设计要求,建立一维层状周期性全反射结构的数学模型,根据优化目标、设计变量和约束条件,确定了基于遗传算法的结构设计方法,并给出了详细的设计方法和设计流程。以两相多层结构为例,应用所提出的方法设计了钢/铝两相五层结构,并搭建了超声试验平台,测试了钢五层结构、铝五层结构和钢/铝两相五层结构的超声波透射系数,通过对比试验法验证了钢/铝两相五层结构对900~1 200 kHz超声波的反射能力。 展开更多
关键词 隔声 层状周期性结构 全反射结构 传递矩阵法
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时域有限差分法分析平面周期性结构电磁特性 被引量:3
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作者 刘荧 毛钧杰 姚德淼 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期99-101,84,共4页
本文阐述了如何用时域有限差分法分析平面周期结构的电磁特性 .FDTD方法与周期性边界条件、吸收边界条件结合 ,构成分析各种周期性结构电磁特性准确、有效的通用工具 .但为了在时域表示宽带信号的周期性边界条件 ,必须引入辅助场量并加... 本文阐述了如何用时域有限差分法分析平面周期结构的电磁特性 .FDTD方法与周期性边界条件、吸收边界条件结合 ,构成分析各种周期性结构电磁特性准确、有效的通用工具 .但为了在时域表示宽带信号的周期性边界条件 ,必须引入辅助场量并加以适当变形才可建立时域迭代式 .文中以平面双周期频率选择表面为例 ,给出了计算思路和结果 . 展开更多
关键词 周期性结构 时域有限差分法 电磁特性
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周期性结构声子晶体研究概况 被引量:2
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作者 陈源 周敬东 +1 位作者 周明刚 刘幺和 《中国舰船研究》 2007年第4期75-76,80,共3页
声子晶体的研究是振动与噪声控制研究的新课题,文章重点介绍国内外声子晶体的研究现状,分析周期性结构声子晶体研究存在的问题,提出周期性结构声子晶体研究及其应用研究的未来发展方向。
关键词 声子晶体 振动与噪声控制 周期性结构
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基于GPU加速及改进谱FDTD方法的周期性结构分析 被引量:1
6
作者 张波 薛正辉 +2 位作者 任武 李伟明 盛新庆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1212-1216,共5页
为解决作为分析周期性结构的时域数值算法本身在计算单角度入射时依然存在效率偏低的这一问题,提出了一种改进的谱FDTD方法,并运用图形处理器(GPU)对算法进行硬件加速.改进的算法在保证单频点运算结果精确的前提下,通过降低单次运算对... 为解决作为分析周期性结构的时域数值算法本身在计算单角度入射时依然存在效率偏低的这一问题,提出了一种改进的谱FDTD方法,并运用图形处理器(GPU)对算法进行硬件加速.改进的算法在保证单频点运算结果精确的前提下,通过降低单次运算对运算结果频谱分辨率的要求以降低总体的运算时间.算例验证表明,在保证同等精度的前提下,改进后的算法将单角度斜入射问题的计算效率提高了1倍以上,并在此基础上通过GPU硬件加速成功实现了20倍以上的加速比,这证明了GPU加速的改进谱FDTD法的可行性与高效性. 展开更多
关键词 改进的谱FDTD 周期性结构 GPU加速
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弹性接触颗粒状周期性结构材料力学分析的均匀化方法(Ⅰ)——局部RVE分析 被引量:12
7
作者 张洪武 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期93-97,共5页
研究工作目的是建立弹性接触颗粒状组成周期性结构材料力学分析的均匀化模型。首先对具有周期性构造的弹性接触颗粒材料力学的微观 (小尺度 )与宏观两级均匀化方法的研究现状进行了简要回顾 ,进而发展了问题局部 RVE分析的有限元求解技... 研究工作目的是建立弹性接触颗粒状组成周期性结构材料力学分析的均匀化模型。首先对具有周期性构造的弹性接触颗粒材料力学的微观 (小尺度 )与宏观两级均匀化方法的研究现状进行了简要回顾 ,进而发展了问题局部 RVE分析的有限元求解技术 ,该方法考虑了弹性接触体的粘着界面特性 ,并基于参变量变分原理提出了问题求解的参数二次规划算法 。 展开更多
关键词 周期性复合材料 弹性接触 颗粒材料 均匀化方法 力学分析 周期性结构材料
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μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应 被引量:1
8
作者 徐明 王洪涛 +5 位作者 冯良桓 周心明 蔡亚平 冯技文 徐宁 麦振洪 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期435-439,共5页
利用射频辉光放电法 ,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式 ,制备了 μc- Si∶ H/a- Si∶ H多层膜 .低角度X射线衍射 (L AXRD)测试表明 ,这种多层膜具有良好的周期性结构 .观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系 ,发现其吸... 利用射频辉光放电法 ,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式 ,制备了 μc- Si∶ H/a- Si∶ H多层膜 .低角度X射线衍射 (L AXRD)测试表明 ,这种多层膜具有良好的周期性结构 .观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系 ,发现其吸收边随着 a- Si∶ H层的减薄而蓝移 ,低温下的电导激活能 Ea 随着 a- Si∶ H层的减薄而减小 . 展开更多
关键词 射频辉光放电法 周期性结构 μc-Si:H/a-Si:H多层膜 量子尺寸效应 半导体
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弹性接触颗粒状周期性结构材料力学分析的均匀化方法(Ⅱ)——宏观均匀化分析 被引量:6
9
作者 张洪武 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期98-102,共5页
基于文献 [1]的工作 ,给出弹性接触颗粒状组成周期性结构材料宏观力学均匀化分析新方法。该方法的特点是在对材料进行微观分析的基础上建立宏观材料的均匀化非线性数值本构模型 ,并在此基础上构造宏观分析的一致性方法。给出了数值算例 。
关键词 周期性复合材料 弹性接触 颗粒材料 宏观均匀化方法 力学分析 边值问题 周期性结构材料 数值本构模型
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周期性结构复合材料减振性状与工程应用前景 被引量:6
10
作者 缪林昌 厉超 +1 位作者 雷利剑 梁孝东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1139-1144,共6页
土木工程结构的传统减振控制技术通过降低材料的刚度和增加阻尼的方法,所用材料多为橡胶类产品,橡胶产品因使用寿命的限制,又不便更换,其后续减振效果显著下降。基于周期性结构复合材料的振动传播特性,通过室内试验验证了周期性结构复... 土木工程结构的传统减振控制技术通过降低材料的刚度和增加阻尼的方法,所用材料多为橡胶类产品,橡胶产品因使用寿命的限制,又不便更换,其后续减振效果显著下降。基于周期性结构复合材料的振动传播特性,通过室内试验验证了周期性结构复合材料的带隙特征,通过建立的地铁周期性结构复合道床理论模型进行计算,验证了一种新型周期性结构高分子混凝土道床的减振效果。这为工程结构的长效减振与应用提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 减振 周期性结构 地铁道床 高分子混凝土
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有源周期性结构控制电磁波反射波束指向研究 被引量:1
11
作者 苏东林 周焱 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期164-168,共5页
提出有源反射的概念.利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件———变容二极管,控制周期性结构的性能,建立有源周期性结构,影响入射电磁波的传... 提出有源反射的概念.利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件———变容二极管,控制周期性结构的性能,建立有源周期性结构,影响入射电磁波的传播特性,实现对反射波束的指向的有源控制和有效改变.仿真实验证明采用单层或双层有源周期性结构表面,可以有效控制反射波束的相位和角度指向. 展开更多
关键词 有源反射 光带隙 高阻抗表面 有源周期性结构 变容二极管
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基于周期性结构带隙机理的高速铁路轨道减振降噪研究综述 被引量:2
12
作者 冯青松 张瀚文 +2 位作者 戴承欣 杨舟 郭文杰 《中国铁路》 2022年第8期94-102,共9页
高速铁路轨道的振动及噪声控制一直是轨道交通领域亟待研究和解决的重要问题。由于铁路轨道结构本身具有明显的周期特性,国内外学者基于周期性结构带隙机理开展了许多关于高速铁路轨道结构中弹性波传播特性的研究,同时,将带隙机理应用... 高速铁路轨道的振动及噪声控制一直是轨道交通领域亟待研究和解决的重要问题。由于铁路轨道结构本身具有明显的周期特性,国内外学者基于周期性结构带隙机理开展了许多关于高速铁路轨道结构中弹性波传播特性的研究,同时,将带隙机理应用于轨道减振、隔振装置和线路声屏障等减振降噪设施也是当前研究的重点。介绍周期性结构带隙控制的基本原理,归纳总结近年来基于带隙机理的高速铁路轨道振动理论分析模型的研究现状,以及铁路轨道减振、隔振装置和声屏障等减振降噪设施的研究现状。最后,针对当前研究分析中存在的一些不足,提出了进一步的研究思路和方向。 展开更多
关键词 高速铁路轨道 周期性结构 带隙机理 振动控制 噪声控制
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电磁波在周期性结构星型波导中的传输特性
13
作者 傅海威 雍振 +2 位作者 李岩 乔学光 赵大壮 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期41-45,共5页
提出一种新型波导结构,在二维周期性结构平板介质中引入两条线缺陷形成星型波导,在波导中加入介电常数不同的介质点阵形成缺陷,采用时域有限差分法(FDTD)对该结构的导波特性进行数值模拟。计算结果表明,该星型结构波导的透射频谱比入射... 提出一种新型波导结构,在二维周期性结构平板介质中引入两条线缺陷形成星型波导,在波导中加入介电常数不同的介质点阵形成缺陷,采用时域有限差分法(FDTD)对该结构的导波特性进行数值模拟。计算结果表明,该星型结构波导的透射频谱比入射波频谱的带宽更窄,说明此结构具有窄带滤波作用。当改变该星型波导中缺陷结构介电常数取值时,透射过该波导的电磁波中心频率随缺陷介质介电常数的增大而减小,呈良好的线性关系。当改变中心介质柱直径时,透射电磁波的中心频率随缺陷介质柱直径的增大而减小。这种周期性结构星型波导可作为一种窄带滤波和选频器件。 展开更多
关键词 周期性结构 星型波导 窄带滤波 选频器 时域有限差分法
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低频用周期性结构管道的研究
14
作者 薛政 沈勇 +1 位作者 朱舸 夏洁 《应用声学》 CSCD 北大核心 2017年第3期200-204,共5页
在扬声器单元的一侧耦合管道是解决声短路,实现低频下潜的有效方法。本文研究了一种周期性结构管道,对其低频辐射特性进行理论分析,提出了使用周期性结构管道代替传统均匀管道以缩短长度。在实际的扬声器单元上分别耦合传统的均匀管道... 在扬声器单元的一侧耦合管道是解决声短路,实现低频下潜的有效方法。本文研究了一种周期性结构管道,对其低频辐射特性进行理论分析,提出了使用周期性结构管道代替传统均匀管道以缩短长度。在实际的扬声器单元上分别耦合传统的均匀管道和周期性结构管道,实验结果与理论计算基本吻合。结果表明,为实现相同的低频下潜,合理的周期性结构可以有效地缩短管道长度,从而具有更高的实用价值。 展开更多
关键词 传输线 周期性结构 低频下潜
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分析周期性结构的Crank-Nicolson FDTD方法
15
作者 郑奎松 葛德彪 +2 位作者 魏兵 蔡汝峰 田春明 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第z1期89-91,共3页
提出了采用隐式差分格式的一维Crank-Nicolson FDTD方法,该方法突破了CFL(Courant-Friedrich-Levy)稳定性条件的限制,是求解类PBG(photonic bandgap)周期性结构目标的有效方法之一.讨论了一维Crank-Nicolson FDTD方法中总场边界的设置,... 提出了采用隐式差分格式的一维Crank-Nicolson FDTD方法,该方法突破了CFL(Courant-Friedrich-Levy)稳定性条件的限制,是求解类PBG(photonic bandgap)周期性结构目标的有效方法之一.讨论了一维Crank-Nicolson FDTD方法中总场边界的设置,引入总场边界后有利于提取周期性结构的反射系数.应用该方法分析了一种周期性结构的反射特性,与用传播矩阵方法所得结果一致,并且在时间步长上突破了稳定性条件的限制,节约了计算时间. 展开更多
关键词 CRANK-NICOLSON FDTD方法 反射系数 周期性结构
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周期性结构的边缘元分析
16
作者 盛新庆 徐善驾 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期70-73,共4页
本文用边缘元、模匹配以及多模网络相结合的方法来分析周期性结构.计算了NRD波导周期结构和介质镜象线周期结构两个具体实例.数值结果表明这种方法用于分析周期性结构不仅是有效的,而且具有很高的计算精度和效率.
关键词 周期性结构 边缘元 微波器件 直线加速器
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周期性结构衍射物的相位恢复方法
17
作者 张朝晖 赵竹艳 +1 位作者 翟群 姚文香 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期51-55,共5页
提出一种将G-S算法应用于周期性结构衍射物相位恢复的简便方法.通过研究周期性结构衍射物的衍射特性,建立了单个周期的频谱强度与入射光(波)束和各衍射光(波)束强度的关系,从而实现了将G-S算法应用于单周期的迭代计算.这不仅压缩了采样... 提出一种将G-S算法应用于周期性结构衍射物相位恢复的简便方法.通过研究周期性结构衍射物的衍射特性,建立了单个周期的频谱强度与入射光(波)束和各衍射光(波)束强度的关系,从而实现了将G-S算法应用于单周期的迭代计算.这不仅压缩了采样点数和计算量,也为强度检测提供了方便.通过数值模拟计算证明了这种方法的正确性. 展开更多
关键词 周期性结构 衍射物 相位恢复
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有源周期性结构缩减表面RCS的研究
18
作者 周焱 苏东林 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2011年第2期228-232,共5页
在飞行器隐身的研究中,如何有效地降低其表面雷达散射截面(RCS)是重点和研究热点.提出结构性吸收概念,利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,在物体表面设置单层或多层周期性结构,并通过在类似高阻抗... 在飞行器隐身的研究中,如何有效地降低其表面雷达散射截面(RCS)是重点和研究热点.提出结构性吸收概念,利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,在物体表面设置单层或多层周期性结构,并通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件-变容二极管控制周期性结构的性能,从而实现对入射电磁波的吸收和对表面波的抑制,有效降低了机身表面的RCS.仿真实验证明采用单层或双层有源周期性结构表面,在周期性结构带隙频带内,可以将RCS减缩到3~14dB,并在多层结构理想化优化条件下,达到缩减RCS 20dB以上,并且可以通过电控方法控制减缩RCS的频带范围. 展开更多
关键词 雷达散射截面 光带隙 高阻抗表面 有源周期性结构 结构性吸收
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登山小鲁,锐意创新——人工周期性结构材料的波控制
19
作者 张昭 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第9期1764-1764,共1页
受天然晶体中电子能带理论研究方法的启发,一系列的理论和实验证实,如果结构功能材料中的介电常数在光波长上进行周期性变化,光子和周期性结构相结合,将会产生类似于半导体中电子禁带的能带结构,称之为光子带隙,这种周期性结构称为光子... 受天然晶体中电子能带理论研究方法的启发,一系列的理论和实验证实,如果结构功能材料中的介电常数在光波长上进行周期性变化,光子和周期性结构相结合,将会产生类似于半导体中电子禁带的能带结构,称之为光子带隙,这种周期性结构称为光子晶体,这一概念由Yablonovitch和John分别提出。 展开更多
关键词 光子晶体 光子带隙 周期性结构 能带结构 电子能带 介电常数 禁带 光波长
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铝梯度周期性结构复合木材的电磁波吸收特性研究 被引量:1
20
作者 黄海龙 陈羽 +3 位作者 周克省 王晨辉 李宏建 夏辉 《材料导报(纳米与新材料专辑)》 EI CAS 2015年第2期171-173,共3页
采用时域有限差分(H)TD)方法计算了铝梯度周期性结构复合木材的电磁波吸收特性。分析了在木材平板中嵌入多层孔径大小呈梯度周期性变化的金属铝方形网格后,方形孔径大小及金属铝网格的排列方式对材料电磁波吸收特性的影响。结果表... 采用时域有限差分(H)TD)方法计算了铝梯度周期性结构复合木材的电磁波吸收特性。分析了在木材平板中嵌入多层孔径大小呈梯度周期性变化的金属铝方形网格后,方形孔径大小及金属铝网格的排列方式对材料电磁波吸收特性的影响。结果表明:在1~20GHz频率范围内,在木材中嵌入金属铝网格能够明显改善其电磁波吸收性能。改变金属铝网方形孔径的大小可调整吸收峰出现的位置。在木基材料中嵌入孔径大小呈梯度变化的金属铝网格时,复合材料在8.26~17.44GHz范围内出现了3个反射损耗值小于-10dB的吸收峰,即f=9.36GHz、12.04GHz和14.88GHz时,其反射损耗最小值分别为-18.31dB、-40dB和-32.87dB,其吸收带宽分别为1GHz、0.5GHz和0.3GHz。 展开更多
关键词 FDTD方法 反射损耗 木基复合材料 铝梯度周期性结构
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