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oe1(光电查) - 科学论文

110 条数据
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  • 将有限元与辅助源耦合求解麦克斯韦方程组

    摘要： 多重极子程序是一种Trefftz方法，用于近似计算均匀线性介质填充域中的电磁场。该方法能轻松处理无界域问题，但无法应对非均匀或非线性材料情形——这类情况完全属于标准有限元法的适用范围。我们提出耦合有限元法(FEM)与多重极子法(MMP)，以建模无界域中空间变特性材料的麦克斯韦方程组。在域内有界部分采用Nédélec第一类旋度协调单元，无界补集区域使用多极展开。我们开发了多种跨公共界面耦合两种离散化的方法：1.基于最小二乘的耦合技术（源自PDE约束优化）；2.遵循mortar有限元法思想的多场变分公式；3.FEM网格与单一实体MMP子域间的间断伽辽金耦合；4.通过切向分量迹线实现耦合。通过系列数值实验研究了这些方法的收敛性。

    关键词： 辅助源法、多重多极子程序、有限元法、计算电磁学、Trefftz法

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 一种用于高功率下FBAR滤波器响应快速模拟的混合三维热/一维压电有限元模型

    摘要： 对BAW滤波器技术施加的日益严格的功率要求，使得热物理与压电物理之间的耦合成为设计过程中需要考虑的因素。现有的集总滤波器模型并未考虑每个谐振器上三维温度分布的影响。本文报道了一种基于有限元的新方法，可快速模拟高功率条件下的滤波器响应，该方法能捕捉滤波器芯片内部的热流效应及其通过PCB传导至热沉的路径。

    关键词： 热-压电、体声波、自加热、非线性、薄膜体声波谐振器、有限元法、全耦合

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于表面等离子体共振效应、外部镀金的高灵敏度光子晶体光纤折射率传感器

    摘要： 本文提出了一种基于表面等离子体共振（SPR）的金镀层光子晶体光纤（PCF）折射率传感器，通过在PCF外表面涂覆金膜实现简易制备与实际检测。采用有限元法（FEM）进行性能分析，数值结果表明：金膜厚度、待测物折射率、第一层空气孔半径、第二层空气孔半径及中心空气孔半径均会影响传感器的传感特性。通过优化传感器结构，最大波长灵敏度可达11000 nm/RIU，最大振幅灵敏度可达641 RIU?1。凭借其高灵敏度，该传感器可用于实际的生物化学传感检测。

    关键词： 传感器，表面等离子体共振，折射率，有限元法，光子晶体光纤

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 声表面波器件有限元模拟中的分层级联方法

    摘要： 有限元法（FEM）在声表面波器件仿真中的应用传统上受限于所需的大量自由度，这导致内存占用高、计算耗时长，并限制了仿真精度。本文综述了新近提出的分层级联方法，该方法能显著降低二维仿真的内存消耗和计算时间。在三维情况下，由于横截面自由度数量庞大，分层级联的优势有所减弱。作为该问题的部分解决方案，我们提出了一种迭代式分层级联方法，可有效减少自由度数量。文中给出了二维有限器件和三维周期阵列的仿真示例。

    关键词： 有限元法，声表面波仿真，声表面波

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 高波数Helmholtz方程的有限元法与完全匹配层截断的CIP-FEM方法

    摘要： 采用完美匹配层(PML)技术对高波数的亥姆霍兹散射问题进行截断处理，随后用线性连续内罚有限元法(CIP-FEM)进行离散。证明截断后的PML问题满足inf-sup条件，其inf-sup常数具有O(k?1)量级。讨论了截断PML问题的稳定性和收敛性，特别是其收敛速率达到了先前结果的两倍。在k3h2足够小的网格条件下，证明了线性CIP-FEM及有限元法在能量模下的预渐近误差估计为C?kh + C?k3h2。数值实验验证了该预渐近误差估计，并表明通过调节CIP-FEM中的罚参数可显著减少污染误差。

    关键词： 完美匹配层，有限元法，迎风CIP有限元法，高波数Helmholt兹方程，波数显式估计

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 热电材料放电等离子烧结过程中珀尔帖效应对温度场的影响

    摘要： 我们报道了一系列热电材料放电等离子烧结的建模研究。研究发现，所测试样品中存在15K至110K的显著烧结温差(DTs)。这种温差由石墨-热电界面上的珀尔帖效应引起。烧结温度升高会导致DTs增大。垂直方向的DTs比径向方向高2-3倍。通过水平石墨-热电界面的电绝缘建模，使所有数值模拟样品类型的DTs降低了59-92%。

    关键词： 放电等离子烧结、有限元法、SPS、热电材料、有限元模拟

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于气体传感的金属-绝缘体-金属纳米方环谐振器

    摘要： 本文报道了基于金属-绝缘体-金属（MIM）波导的三种方形环谐振器（SRR）设计方案。采用有限元法（FEM）模拟了该传感器结构的透射光谱和电场分布，全面研究了结构参数对光谱特性及传感性能的影响。所实现传感器的最高灵敏度与品质因数分别达到1320 nm/RIU和16.7。凭借优异性能与简易制备工艺，此类等离激元结构在集成光路与片上纳米传感器领域具有重要应用价值。

    关键词： 折射率传感器、方形环谐振器、有限元法、表面等离子体激元、金属-绝缘体-金属波导

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种用于模拟粗糙海面电磁散射的域分解有限元方法（重点研究近前向散射）

    摘要： 本文提出了一种高保真全波仿真器，用于通过考虑不同极化方式、频率、掠射角、风速和海面谱进行粗糙海面散射问题的数值实验。该仿真器基于一种新颖的有限元区域分解（FEDD）方法，用于求解一维海面上二维电磁散射问题。这种非迭代方法将计算域划分为多个重叠子域，并在截断边界处采用局部共形完全匹配层（LC-PML）分别求解各子域。与标准PML方法不同，LC-PML具有可应用于不规则域的独特特性，由此催生了FEDD方法。针对随机粗糙海面样本的每次蒙特卡洛实现均采用FEDD方法，尤其显著降低了电大尺寸问题的计算负荷。通过多次仿真研究了该方法的精度和计算效率。利用FEDD方法获得了水平和垂直极化下双站雷达散射截面（RCS）的统计特性，重点分析了前向散射RCS及海面平均反射系数（特别是低掠射角情况），结果表明该仿真器输出与Ament近似、Miller-Brown近似及实验数据吻合，验证了仿真方法的可靠性。同时将结果与标准有限元法和矩量法进行了对比。粗糙海面分别采用Pierson-Moskowitz谱和Elfouhaily谱生成。

    关键词： 局部共形完全匹配层（PML）、前向散射、海面、区域分解、蒙特卡罗法、粗糙表面散射、有限元法（FEM）、传播、反射系数、双基地雷达散射截面（RCS）、多径效应

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都(2018年7月9日-2018年7月13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 石墨化铅笔芯上垂直排列石墨烯边缘的场发射

    摘要： 我们已证实石墨化机械铅笔芯在高发射电流区具有优异的场致发射特性[1]。本文进一步展示了完全石墨化铅笔芯的场致发射详细分析结果，包括拉曼散射、场离子显微镜/场发射显微镜图像、发射电子能量分布，以及低发射电流区的场致发射特性。再次得出结论：完全石墨化的铅笔芯有望成为低成本但性能优异的场致发射体。

    关键词： 石墨，能量分布，场离子显微镜，有限元法，垂直排列石墨烯，场发射

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于T型槽波导的偏振无关混合等离子体耦合器

    摘要： 本文提出并采用有限元法通过数值模拟研究了一种基于T形槽波导的新型偏振无关混合等离子体耦合器。该结构同时支持TE偏振的槽波导模式和TM偏振的等离子体模式，为实现偏振无关操作提供了更大可能性。仿真结果表明：在1550纳米通信波长下，通过优化结构参数可实现高消光比（TE模式31.2分贝/TM模式30分贝）与低插入损耗（TE模式0.38分贝/TM模式2.04分贝）的波导耦合器。对结构扰动影响的研究表明，该耦合器对制造误差也具有良好的容差性。该结构在亚波长集成光子电路领域具有应用潜力。

    关键词： 偏振无关的混合等离子体耦合器、有限元法、T形槽波导、光子集成电路

    更新于2025-09-23 15:21:01