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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • [IEEE 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议（UWBUSIS） - 乌克兰敖德萨（2018.9.4-2018.9.7）] 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议（UWBUSIS） - 介质包覆无限长圆形金属圆柱链的有效微波电磁响应

    摘要： 本研究获得了无限长链的有效电响应和磁响应的微波近似解。该无限链由长介质包覆的圆形金属圆柱体以无限周期间距排列构成。所获近似解基于平面电磁波在圆柱链上衍射问题的长波近似，并运用有效介质理论推导得出。研究中对解析结果与数值计算结果进行了对比分析。

    关键词： 人工电介质、有效介质理论、平面波衍射、无限光栅

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 使用基板集成透镜的2至18 GHz平衡双极Vivaldi天线设计

    摘要： 传统平衡对跖维瓦尔第天线（BAVA）通常在E平面主瓣区域存在较深的波纹电平，且在上频段H平面波束宽度变化显著，这些缺点不利于超宽带（UWB）应用。为解决这些问题，本文在BAVA前端引入两种透镜配置：采用渐变折射率半圆柱透镜改善E平面主瓣波纹深度，使用圆柱透镜拓宽H平面波束宽度。这两种透镜与BAVA集成于同一基板，并通过基板上的一组空气填充孔组合实现透镜所需折射率。设计、制作并实验研究了带透镜的改进型BAVA（BAVA-Ls）。实测结果与仿真高度吻合。所提出的BAVA-Ls展现出优异性能：E平面主瓣波纹更小、H平面波束更宽、孔径效率更高、群延迟特性优良，同时在2至18GHz频段保持良好带宽特性。

    关键词： 有效介质理论、介质透镜、超宽带（UWB）、平衡对跖维瓦尔第天线（BAVA）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 多层石墨烯-电介质堆叠的太赫兹本构张量提取

    摘要： 本文提出了一种可靠方法，用于提取太赫兹频段复杂合成多层石墨烯-电介质堆叠的电磁本构张量。这种宏观电磁表征方法利用正入射圆偏振电磁波在材料结构上的透射和反射系数。采用圆偏振波的优势在于能克服高频下因天然或合成材料磁导率和介电常数张量提取值多分支不连续性导致的多解性问题。通过圆偏振波入射情况下原始电磁问题的解析解与数值解数据，验证了所提取磁导率和介电常数张量的准确性。

    关键词： 石墨烯-电介质、太赫兹、张量提取、有效介质理论、圆偏振

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 有效介质理论对等离子体共振的描述：嵌入MoO3薄膜中的Au和Ti纳米颗粒的作用

    摘要： 对高效能耗或生物传感过程中功能性过渡金属氧化物的日益关注表明，有必要开发一种能描述实验现象的新理论方法。本文提出了一种新理论方法，用于表征掺杂共振金纳米粒子（Au-NPs）与非共振钛纳米粒子（Ti-NPs）的三氧化钼（MoO3）薄膜。通过应用有效介质理论，阐述了表面等离子体共振（SPR）的调制及其对MoO3透射光谱的影响。通过改变三个参数——纳米粒子半径、纳米粒子浓度以及MoO3薄膜厚度变化，实现了透射调制的调控。研究发现纳米粒子浓度是影响透射调制最重要的参数。此外，研究分析了MoO3的正交晶系与单斜晶系结构，结果表明掺杂Au-NPs的单斜晶系MoO3更有利于降低可见光区域的透射值，这与SPR信号增强相关。针对非共振纳米粒子（如Ti）也进行了类似分析，发现其光学调制效果不如金纳米粒子显著。

    关键词： 光学调制、等离子体共振、金和钛纳米粒子、表面等离子体共振、三氧化钼薄膜、有效介质理论

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 有限双曲超材料中高k模的存在条件

    摘要： 支持具有极大波矢（高k值）的光波是双曲超材料（HMMs）的主要特性之一。这类光波在成像和寿命调控等HMM应用中起着关键作用。作为广泛应用的解析方法，有效介质近似（EMA）在计算实际结构的高k模式时存在缺陷——该理论仅适用于隐含无限周期结构的亚波长晶胞。本文通过传统EMA方法，综合考虑边界效应与空间色散效应，精确计算了有限厚度多层HMMs的高k模式。针对金属-介质交替堆叠结构采用非局域均匀化方法，将相应的有效介质视为夹在衬底与环境覆盖层之间的高k波导。该理论使我们识别出两类体波（即短程传播模式与长程传播模式），并首次量化了这些模式的数量及其截止条件。通过传输矩阵法对多层结构进行严格数值模拟，以及红外波段HMMs的光学特性实验验证，证实了该理论的有效性。

    关键词： 亚波长金属-介质多层膜、有效介质理论、高k模式、双曲超材料

    更新于2025-09-23 23:00:42

  • 具有反常高折射率的软质等离子体组装体

    摘要： 材料折射率(n)的提升对变革性光学技术至关重要。随着单片光刻技术的进步，硅、锗和砷化镓等几种半导体已取得重大进展，其折射率通?？纱镌?.0，高于其他元素。然而，若突破这一天然折射率上限，光与物质的相互作用将获得前所未有的拓展，进而催生更多应用可能。本研究展示了一种通过多面体金胶体软自组装实现反常高折射率值的有效方法。金纳米立方体的界面组装在共振波长（近红外）下实现了6.4的折射率，在非共振区域（中红外）达到4.5——这些数值此前从未实现。多面体金胶体的软自组装为制备具有反常高折射率值的光学超材料提供了一条通用且高效的途径。

    关键词： 超材料、自组装、等离子体胶体、有效介质理论、折射率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过活性层随机分散金属纳米粒子提高体异质结有机太阳能电池的性能

    摘要： 本文研究了活性层中随机分散银纳米粒子（NPs）的体异质结（BHJ）有机太阳能电池（OSCs）性能。通过著名的麦克斯韦-加内特有效介质理论，我们分析了球形银纳米粒子随机嵌入P3HT:PCBM和PCDTBT:PCBM光活性混合物时的光学吸收特性。采用解析漂移-扩散法研究了基于混合物:银纳米粒子复合材料的有机太阳能电池的光电流增强效应。理论分析表明，银纳米粒子的引入使混合物的光学吸收显著增强，器件功率转换效率（PCE）较参考混合物提升高达65.6%。此外，模拟外量子效率（EQE）与吸收系数增强的光谱相关性证实了银纳米粒子局域表面等离子体共振（LSPR）对提升有机太阳能电池器件性能的影响。

    关键词： 等离激元增强、漂移-扩散模型、有机太阳能电池、有效介质理论、随机分布

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 任意形状的均匀聚光器及其分层实现

    摘要： 基于坐标变换方法，提出并设计了一种具有均匀特性的任意形状N边形电磁集中器。与现有集中器相比，本文开发的集中器材料参数具有均匀且非负的特性，使其更适用于实际制造。所提出的本构参数方程适用于规则与不规则形状的集中器，为器件设计提供了灵活性。此外，为消除材料参数的各向异性，基于有效介质理论提出了仅由均匀、各向同性材料构成的分层结构集中器。通过计算空间压缩比和集中效率，定量评估了所提器件的性能。采用普通各向同性材料而非超材料实现集中器设计的可行性，将大幅降低制造难度，推动该器件向实际应用迈进。

    关键词： 电磁集中器、超材料、变换光学、有效介质理论

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 金属基底上双曲超材料引起的偏振转换

    摘要： 本文重点研究由铁氧体和半导体层交替排列、位于理想导电金属基底上的双轴超材料的偏振特性。该系统置于沿层间边界方向的外加磁场中。通过应用有效介质理论，并基于所研究系统的物理与几何参数，证实了有效的线偏振到椭圆偏振的转换。

    关键词： 双轴超材料、铁氧体、线极化到椭圆极化转换、金属基底、偏振特性、半导体层、外磁场、有效介质理论

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 有效介质近似在介晶光学性质建模中的适用性

    摘要： 采用严格的叠加T矩阵方法计算光与介晶结构的相互作用。利用该结果验证有效介质理论在计算由光学各向同性材料构成的介晶结构有效光学常数时的适用性。研究表明，麦克斯韦-加内特理论能以平均2%的精度拟合严格模拟结果。由此获得的光折射率可用于任何电磁仿真软件，以表征由光学小尺寸初级粒子排列成立方晶格结构的介晶响应。

    关键词： 米氏散射、数值模拟、颗粒、介晶、T矩阵法、麦克斯韦-加内特模型、光散射、有效介质理论

    更新于2025-09-04 15:30:14