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oe1(光电查) - 科学论文

110 条数据
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  • [IEEE 2020年第八届国际电气工程大会(iEECON) - 泰国清迈 (2020.3.4-2020.3.6)] 2020年第八届国际电气工程大会(iEECON) - 超紧凑型纳米等离子体折射率传感器的设计与性能分析

    摘要： 本文提出了一种与矩形狭缝耦合的介质-金属-介质（DMD）等离子体波导结构，并采用有限元法（FEM）将其作为折射率传感器进行数值分析。通过改变不同结构参数以获得该结构的最大灵敏度。该几何结构中银作为金属层，其周围环绕着具有介电特性的待测材料（MUS）。利用折射率与透射峰位置之间的线性相关性实现材料检测。从这种简化结构中获得最大灵敏度为818纳米/折射率单位（RIU）。由于该简易结构易于实现纳米级制备，其在纳米光学器件和纳米芯片传感器领域具有潜在应用价值。

    关键词： 有限元法，表面等离子体激元（SPPs），折射率传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光制备结构骨：表面形貌与生物矿化评估

    摘要： 本研究利用Yb光纤耦合的Nd:YAG激光器（波长1064 nm）连续波模式，探究了激光烧蚀骨组织的表面形貌特征。由于烧蚀区域包含理化性质改变的碳化非结构区，该区域对人体而言成为未知材料。因此通过非细胞模拟体液中的体外浸泡实验评估了该激光烧蚀区域的生物矿化情况。采用配备能谱仪的扫描电子显微镜和X射线衍射分析，在沉淀矿物产物中检测到羟基磷灰石的存在。研究明确了不同激光参数对表面形貌特征分布的影响，并探讨了这些参数对生物矿化的相应作用。

    关键词： 激光与骨组织相互作用、表面形貌、有限元法（FEM）建模、激光烧蚀

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 金属纳米颗粒中声-等离子体耦合的数值模拟

    摘要： 我们描述了一种计算方法来研究金属纳米颗粒中的声-等离子体耦合。我们使用由巴黎第六大学（皮埃尔与玛丽·居里大学）雅克-路易·利昂实验室开发的高级多物理场有限元软件FreeFEM。我们的数值方法依次确定纳米颗粒的声学模式和电磁特性的调制。通过更新位于纳米颗粒与其宿主介质边界处的节点坐标，并采用基于径向基函数插值的网格变形算法，实现了声学模拟与电磁模拟之间变形几何体的传递。因此，我们从理论上研究了受限振动与表面等离激元之间的不同耦合机制：形状效应、由纳米颗粒体积变化引起的电子密度效应，以及通过形变势机制评估的带间跃迁效应。

    关键词： 声-等离子体耦合、径向基函数插值、FreeFEM、有限元法、金属纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于有限元模拟的激光喷丸钛合金工艺参数优化——田口灰关联法诱导增强残余压应力

    摘要： 激光冲击强化（LSP）被证明是针对先进材料最有效的表面工程技术，能诱导产生有益的深层残余压应力，从而提升材料的力学性能、疲劳特性及表面抗损伤能力。但采用X射线衍射法分析处理试样中残余应力的非均匀分布既耗时又昂贵。该问题可通过与实际实验过程相兼容的LSP有限元数值模拟模型解决——该模型允许用户调控激光参数以实现所有可控参数的最优水平。本研究旨在分析并优化激光工艺参数的影响，在实现最小化表面变形的同时诱导残余压应力?；贘ohnson-Cook粘弹性塑性材料行为定律建立了Ti6Al4V材料LSP仿真模型，采用高斯压力分布对目标区域进行均匀加载。通过L27正交阵列结合田口-灰色关联分析法（TGRA）处理LSP仿真数据，并基于多响应指标进行结果分析。研究发现：激光冲击次数和压力脉冲持续时间的增加会导致表面变形加剧；而激光光斑直径、光斑重叠率及激光功率密度的提高会使最大残余压应力降低。有限元仿真结果与已发表文献具有相关性，最终获得了优化钛合金LSP效果的最佳工艺参数组合。

    关键词： 灰色关联分析（GRA）、田口方法、激光冲击强化（LSP）、有限元法（FEM）、残余应力

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE天线测量与应用会议(CAMA) - 印度尼西亚巴厘岛库塔(2019.10.23-2019.10.25)] 2019年IEEE天线测量与应用会议(CAMA) - 基于H型槽缺陷地结构的宽带基片集成波导带通滤波器研制

    摘要： 当前工作中，我们提出了一种新型宽带基片集成波导带通滤波器（SIW-BPF），旨在实现X波段与Ku波段应用间的垂直漫游。首先，我们对H型开槽、T型开槽和U型开槽缺陷地结构（DGS）等不同蚀刻槽几何形状进行了参数化研究，以考察单元几何参数变化对其响应特性的影响。其中H型开槽DGS展现出最高相对带宽（FBW），平均达82.89%，显著优于其他几何结构。其次，采用有限元法对H型开槽DGS的单元尺寸及数量进行优化，同时考虑低成本制造、高Q值、紧凑尺寸及易集成等约束条件。选取其中一个设计方案进行制备以验证电路性能。实测结果表明：优化后的滤波器在8.5GHz处插入损耗为2.01dB，回波损耗高于11dB；单胞结构的相对带宽达90.87%，多胞结构为80.05%。实测数据与仿真结果高度吻合。

    关键词： 基片集成波导（SIW）、有限元法、Ku波段、带通滤波器（BPF）、电磁带隙结构（EBG）、宽带、X波段

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 三芯光子晶体纤维表面等离子体共振传感器

    摘要： 本文提出了一种高性能三芯光子晶体光纤（PCF）表面等离子体共振（SPR）生物传感器。该传感器结构简单易实现且重复性好，其光纤结构外层为金膜，待测分析物置于金膜表面。采用全矢量有限元法对三芯PCF-SPR生物传感器的传输模式及特性进行数值模拟与分析，研究了传感器结构参数对传感性能的影响并优化了结构参数，给出了最优结构参数方案。同时探讨了该传感器的折射率（RI）灵敏度，结果表明：在1.33-1.40的传感范围内，传感器平均折射率灵敏度达3435 nm/RIU，分辨率达2.91×10?? RIU，具有高灵敏度与高分辨率优势，可应用于生物分子及小分子药物的实时检测。

    关键词： 光子晶体光纤，生物传感器，表面等离子体共振，折射率灵敏度，有限元法

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于原位洛伦兹显微镜观察的0.5特斯拉纯面内磁场磁化样品台

    摘要： 开发了一种侧入式样品台，可在原位透射电子显微镜中施加0.5特斯拉面内磁感应场。该样品台沿电子束路径堆叠了三个微型电磁铁，其极面尺寸为300×300微米，极间隙为180微米。中间电磁铁用于磁化样品——通过原子力显微镜的40微米宽度悬臂将样品插入极间隙。上下电磁铁则用于保持电子束与光轴平行。磁场强度基于实验测量的电子偏转角及有限元电磁模拟计算的电子束路径沿线感应场分布确定。利用该样品台和1兆伏冷场发射透射电子显微镜，原位观测了300纳米厚Nd-Fe-B磁体从饱和态开始的磁化反转过程。观测发现畴壁钉扎在c面与非c面晶界处呈现不同机制。该样品台由此证明可用于分析硬磁材料的磁化反转行为。

    关键词： 原位透射电子显微镜、样品台、磁畴、有限元法、洛伦兹显微镜、硬磁材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 中国成都 (2018.3.26-2018.3.28)] 2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 麦克斯韦方程的高阶超弱变分公式

    摘要： 超弱变分公式（UWVF）是一种用于求解时谐波问题的Trefftz方法。其灵活的网格划分与平面波基函数的结合，使UWVF特别适用于求解非均匀介质中、以及几何尺寸可达数十甚至数百波长的麦克斯韦问题。在单一网格内，可根据单元尺寸、单元内材料特性及所需解的精度水平，逐单元调整基函数数量。既往研究表明，UWVF方法每个单元可使用3至130个平面波。本研究探究了UWVF采用高维平面波基的情况，旨在寻找能支持h/λ≈10（h为单元最长边长，λ为波长）单元的基函数体系。通过比较三种平面波方向选择方法在UWVF近似精度和所得矩阵系统条件数方面的表现，结果表明：在简单模型问题中该目标虽可实现，但需每个单元超过500个平面波基函数才能达到可接受精度。

    关键词： 麦克斯韦方程组，有限元法

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 核电厂预应力混凝土安全壳结构在整体泄漏率试验期间采用光纤光栅传感器的监测

    摘要： 作为核反应堆的最后一道屏障，预应力混凝土安全壳（PCCVs）在核电站（NPPs）中发挥着重要作用。为测试整体泄漏率试验（ILRT）期间PCCV的力学性能，采用光纤布拉格光栅（FBG）传感器监测混凝土应变。此外，建立了有限元法（FEM）模型来模拟ILRT过程。结果表明，FBG监测的应变趋势与内压变化一致。计算结果与监测结果呈现相似趋势，并提供了关于应变传感器安装位置的丰富信息。因此，证实FBG传感器和FEM模拟能有效用于PCCV结构监测。

    关键词： 结构健康监测（SHM）、有限元法（FEM）、整体泄漏率试验（ILRT）、光纤布拉格光栅（FBG）、预应力混凝土安全壳（PCCV）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光等离子体冲击波对熔融石英玻璃后表面的损伤特性

    摘要： 高功率激光作用下，熔石英后表面的损伤比前表面更为严重，这阻碍了高功率激光装置能量的提升。对于光学元件而言，激光电离击穿是造成损伤的主要因素，尤其是激光等离子体冲击波会导致熔石英出现大面积断裂损伤。本研究通过实验观测了损伤形貌并获取了损伤点的特征参数；在理论研究方面，基于有限元法分析了冲击波在玻璃中的耦合与传播过程，从而获得了应力大小与方向数据。结合玻璃在不同应力作用下的断裂特性以及损伤区域拉曼光谱的变化，阐明了玻璃的损伤机制。此外，还研究了玻璃厚度对损伤形貌的影响。本研究成果可为理解激光等离子体冲击波诱导损伤的特征与机理提供参考依据。

    关键词： 不同厚度、拉曼光谱、熔融石英后表面、激光诱导等离子体、有限元法

    更新于2025-09-23 15:19:57