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ITO、AlInN、等离子体GaN及顶部金属化对半极性绿光边发射激光器影响的数值研究
摘要： 本文展示了针对工作于绿光波段的连续波（CW）室温（RT）半极性InGaN/GaN边发射激光器（EELs）的计算分析结果。在计算中，我们聚焦于能增强光学模式限制的、最具前景的包层材料与设计方案。结构改进包括优化顶部金金属化层、部分用ITO替代p型GaN包层，以及引入低折射率晶格匹配的AlInN或等离子体激元GaN区域?；谑的Ｄ饨峁?，我们证明通过对工作在约540纳米的绿光EELs采用新型材料改进方案，可将其连续波室温阈值电流密度从超过11千安/平方厘米降至低于7千安/平方厘米。
关键词： 边发射激光器，氮化铟镓/氮化镓，数值模拟，半导体器件
更新于2025-09-23 15:19:57
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光伏热电联产系统集成热电发电机?？榈氖笛芯?
摘要： 本研究建立了一个三维数值模型，用于研究集成热电发生器?？榈墓夥?热系统（PVT/TE）的性能。此外，还研究了太阳辐射、冷却剂质量流量以及进水和环境温度等不同运行参数对PVT系统和PVT/TE系统性能的影响，并进行了比较。根据获得的结果，在600和1000 W/m2的太阳辐射下，PVT/TE系统的电效率分别比PVT系统高6.23%和10.41%。此外，当进水温度从26°C升高到34°C时，PVT和PVT/TE的电效率分别降低了2.58%和4.56%。而且，当环境温度从26°C升高到34°C时，PVT的电效率降低了1.43%，而PVT/TE的电效率增加了0.82%?；谀Ｄ饨峁琍VT/TE系统的电效率远高于PVT系统，而PVT系统相比PVT/TE系统具有更高的热效率。
关键词： 数值模拟、电效率、热效率、热电发电机?？椋═E）、光伏热系统（PVT）
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性的数值研究
摘要： 激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性在惯性约束聚变点火中具有重要作用。精确模拟这一过程对控制内爆过程中流动不稳定性的增长至关重要。本文综合考虑流体动力学、激光能量沉积和电子热传导的模拟，基于欧拉方法开发了大规模并行激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性程序。采用部分开源代码以提高程序开发效率。通过双界面弱非线性瑞利-泰勒不稳定性的解析理论验证了流体动力学模拟的准确性；利用一维热传导基准测试检验了热传导模拟的精度；并通过激光烧蚀平面靶及激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性实验验证了程序在全激光烧蚀过程模拟中的可靠性。结果表明：本数值模拟程序可信度高，所设计的程序框架有效，可作为研究惯性约束聚变中激光烧蚀不稳定性问题的基础。
关键词： 瑞利-泰勒不稳定性，数值模拟，惯性约束聚变，激光烧蚀
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于晶体塑性的微尺度激光胀形数值研究
摘要： 微尺度激光胀形是一种创新且极具前景的微金属成形技术，在微电子工业中应用广泛。基于图像的Voronoi镶嵌法建立了不同初始晶粒尺寸的圆盘状多晶聚合体三维有限元模型，用于模拟纯铜箔的微尺度激光胀形过程。采用时空分布的激光冲击波压力使纯铜箔多晶聚合体发生变形。开发并嵌入了考虑位错运动热激活与粘滞拖曳主导阶段的尺寸相关统一晶体塑性本构模型至有限元程序，以描述宽应变率范围内的塑性变形行为。在不同激光冲击波压力和初始晶粒尺寸工况下，预测的纯铜箔最大胀形高度与实验数据吻合良好，所得厚度及表面粗糙度也与相应实验观测结果高度相关。通过交叉对比分析了模拟的等效应变与Mises应力残余分量，并进一步详细讨论了晶界对激光冲击波的影响。
关键词： 激光冲击波、数值模拟、多晶聚集体、晶体塑性、微尺度激光鼓胀
更新于2025-09-23 15:19:57
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松散聚焦高通量高次谐波光束线的多参数优化
摘要： 我们在产生高次谐波的过程中进行了多维参数扫描，主要目的是寻找能优化特定光谱区域（本例中为约40电子伏特附近）谐波产额的宏观条件。扫描参数包括激光脉冲能量、气体压力、相互作用腔相对于焦点的位置以及腔体长度，而固定参数则设定为模拟许多现有实验室采用的松散聚焦配置。我们采用三维非绝热模型进行模拟，并辅以对高效谐波产生中相位匹配机制的详细分析?；谡庑┙峁颐侨范艘蛔槟茉谥付ü馄浊虿卟畹牟问楹戏段?。本文提出的方法和结果可为高通量高次谐波产生光束线的设计与建设提供框架。
关键词： XUV通量、高次谐波产生、优化、多维参数扫描、数值模拟
更新于2025-09-23 01:17:42
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氮光吸收截面分辨率对土卫六上层大气中微量成分垂直分布的影响
摘要： 土卫六大气中微量组分实测与模拟密度存在显著差异，这要求评估光化学模型中可能的影响因素。本文分析了氮分子光吸收截面选择对微量组分垂直分布模拟的影响，重点关注乙烷（C2H6）和氰化氢（HCN）。结果表明，所用截面数据对所有研究的中性粒子及离子均有明显影响，包括非光化学初级产物甚至不含氮的组分。研究发现，采用低分辨率截面的光化学模型可能严重误算微量组分的垂直分布。此类差异预计将对土卫六整体大气结构和化学过程产生重要影响。
关键词： 行星与卫星：大气层，方法：数值模拟，大气效应，行星与卫星：个体（土卫六）
更新于2025-09-23 02:41:22
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光致电离显微镜中隧穿动力学的时域研究
摘要： 采用含时波包理论研究光致电离显微成像中的隧穿动力学过程。结果表明：时域中的电离电子流与空间域中的径向分布均源自两个贡献项——准束缚态的量子隧穿电离和连续态的经典越垒电离。这两类电离过程呈现不同的时间特性，导致空间概率分布依赖于探测时刻。对于处于平行电磁场中的原子，通过线宽演化与电子流分布两方面证实了干涉窄化效应。隧穿电离在能级反交叉点达到最大值，这使得在具有强态混合的原子或分子光致电离显微成像中能够观测到节点结构。
关键词： 光致电离显微镜、数值模拟、隧穿效应
更新于2025-09-24 07:43:59
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理解激光辅助超高频感应送丝沉积过程中的热力学过程
摘要： 本研究提出了一种新型金属沉积方法——激光辅助超高频感应（UHF）沉积法。该方法以超高频感应热作为熔化沉积金属的主要热源，激光热作为辅助热源为沉积金属与基体提供高温表面以实现高效熔合。通过建立电磁场与温度场耦合的数值模型，揭示了激光辅助UHF感应沉积的热过程机理，并针对两种热源的不同组合状态开展数值研究，阐明了其对熔覆层熔深的影响机制。结果表明：超高频感应热通过提升沉积金属温度来增加熔覆层熔深，激光热则通过提供高温基体表面促进熔深增加；减小激光束与金属丝间距同样能提升基体表面温度进而增大熔深?；谌裙谭治鎏岢隽颂卣魑露萒 peak1、T peak2和T interval的判定标准，用于控制热过程并防止熔覆层出现过大的熔深。沉积实验验证了该方法的工艺可行性及数值模型的准确性，熔覆层性能评估证明控制热过程是确保熔覆层性能的关键。该数值模型与特征温度判定标准为沉积过程中热过程控制提供了有效途径，从而可保障熔覆层的合理性能。
关键词： 数值模拟、沉积、热处理、超高频（UHF）感应加热
更新于2025-09-19 17:13:59
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AH36钢对接接头混合激光电弧焊接残余应力形成机理与分布的数值模拟与实验研究
摘要： 焊接残余应力（WRS）的形成机制是焊接研究的关键部分。然而，目前缺乏有意义的WRS数值模型。本研究采用SYSWELD建立了热-冶金-力学（TMM）模型，以探究AH36钢激光-电弧复合焊接过程中WRS的分布及形成机制。通过一系列模拟研究了不同因素对WRS的影响，数值结果与实验数据吻合良好。通过考虑典型的"酒杯形"焊缝轮廓和模拟过程中的稀释率，提高了计算精度。WRS的演化强烈受到相变与应变硬化相互作用的影响。奥氏体-马氏体转变具有显著降低WRS的潜力，而奥氏体-贝氏体转变则会产生较高水平的WRS。相变温度对WRS具有重要影响。
关键词： 混合激光电弧焊接，焊接残余应力，相变，数值模拟
更新于2025-09-19 17:13:59
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三结In0.3Ga0.7As/GaAs/In0.5Ga0.5P太阳能电池中In0.3Ga0.7As层厚度的优化
摘要： 采用Sentaurus TCAD软件包，以底部In0.3Ga0.7As子电池中少数载流子寿命为变量，研究了三结In0.3Ga0.7As/GaAs/In0.5Ga0.5P太阳能电池底部吸收层最佳厚度。设定寿命范围为17皮秒至53纳秒。计算结果表明，最佳厚度在0.9至7.5微米之间变化。此外，还评估了不同寿命值下底部In0.3Ga0.7As子电池对该三结太阳能电池效率的贡献，其贡献值介于1%至7%之间。
关键词： 数值模拟，Sentaurus TCAD，In0.3Ga0.7As，太阳能电池，最佳厚度
更新于2025-09-19 17:13:59