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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 基于多波长激发的光声温度成像

    摘要： 本文在超声成像高空间分辨率与光声成像激光激发高光学对比度的基础上，进一步利用光声信号幅度的温度依赖性，探讨多光谱光声断层成像（MSOT）所提供的丰富信息能否实现三维温度成像。研究报道了含金纳米颗粒琼脂糖仿体的数值模拟与实验结果，并测定了遮蔽效应、重建缺陷等因素对精度的影响。

    关键词： 光声成像、吸收系数、有限差分法、多光谱光声断层成像

    更新于2025-11-14 15:30:11

  • [IEEE 2018英国剑桥UKSim-AMSS第20届计算机建模与仿真国际会议（2018.3.27-2018.3.29）] 2018年UKSim-AMSS第20届计算机建模与仿真国际会议（UKSim）——多量子阱结构模拟器

    摘要： 基于单电子有效质量薛定谔方程，开发了一款用于建模和设计多量子阱结构的模拟器，适用于量子阱红外探测器与量子级联激光器等器件。该模拟器采用盒积分有限差分法和传输矩阵法来求解结构中束缚态与散射态的能量。其图形用户界面支持用户便捷调节设计参数（包括有效质量、层厚度及层数）以及仿真参数，从而针对不同器件应用和功能需求优化结构。研究团队对三类结构进行了模拟验证：三耦合量子阱红外双色非对称量子阱结构、光电探测器结构以及量子级联激光器设计方案。结果表明，该模拟器的计算精度与更复杂的仿真方法相当。

    关键词： 有效质量近似、传输矩阵法、多量子阱结构、有限差分法

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 导带非抛物性对GaAs/Ga1?xAlxAs双半V形量子阱非线性光学特性的影响

    摘要： 本文采用紧致密度矩阵方法，研究了导带非抛物性（NPBE）对双半V形GaAs/Ga1?xAlxAs量子阱（QWs）电子态相关的三次谐波产生（THG）、线性与非线性子带间光学吸收系数（OACs）的影响。同时基于位置依赖的有效质量体系，通过有限差分与自洽技术计算该系统的电子结构。我们对比了考虑与非考虑NPBE两种情况的结果，发现：（1）NPBE对双半V形量子阱的子带能级具有显著影响；（2）由于采用自洽选取的能量相关有效质量m*(E)，考虑NPBE时THG与非线性OACs共振峰的振幅与位置呈现复杂变化行为。

    关键词： 有限差分法、非抛物线效应、双量子阱、光学特性

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 光照射下金属纳米粒子所受洛伦兹力的精确有限差分分析

    摘要： 采用频域有限差分法评估光辐照金属纳米颗粒所受洛伦兹力的特性。通过将数值计算结果与米氏理论精确解对比，证明对纳米颗粒表面施加平滑算法可提高模拟精度。分析紧密排列双球体间的洛伦兹力作用表明：在等离子体共振频率下，强作用力会使两球体相互吸引。研究同时发现，要获得上述结论必须采用平滑算法。

    关键词： 等离子体共振、有限差分法、洛伦兹力、光照射、金属纳米粒子、米氏理论

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 密堆积和电场对三维堆叠量子点光学性质的影响

    摘要： 本文提出了一种评估立方体密堆积状态下球形量子点位置的算法，并通过数值计算验证了其准确性。随后描述了在外加电场条件下求解相应三维薛定谔方程的有限差分方法，采用Arnoldi分解法对生成的大型稀疏矩阵进行对角化。结果表明：电场的强度和方向均会显著改变吸收峰高度，二者均具有重要影响。研究对比了GaAs/AlxGa1?xAs和InSb/GaSb两种半导体结构，发现后者具有更优的可调谐吸收系数特性，并考察了组分参数x对上述光学性质的影响。结合前期研究证实该结构可实现1.2-8.4 THz宽频段光电探测，有望作为成像、医疗及材料表征等工业领域光电探测设备的候选方案。

    关键词： 密堆积效应、电场、有限差分法、吸收系数、三维堆叠量子点

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 土耳其伊斯坦布尔(2019年8月26-27日)] 2019年国际发电系统与可再生能源技术会议(PGSRET) - 通过引入等离子体纳米粒子增强太阳能电池吸收的模拟研究

    摘要： 在现有的各种太阳能发电技术中，光伏技术因其使用便捷、高效且太阳能资源普遍可得而具有独特优势。太阳能电池效率是光伏技术实现广泛发电应用的关键。光子在活性介质中的吸收是提高光学生成速率（进而促进电子-空穴对产生）的必要前提之一。等离子体学——即对耦合电子-光子振荡现象的研究与调控——为满足这一需求提供了途径。本研究利用了局域表面等离子体共振（LSPR）在介质中固有的能量损耗特性。为验证该效应，我们通过银纳米球晶格评估了光学吸收率随纳米粒子半径变化的规律，并就电场作用机制及底层原理展开了讨论。

    关键词： 光伏技术、有限差分法、纳米技术、吸收增强、等离子体学、时域模拟、局域表面等离子体共振

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 硅光子学在传感器与波导中的应用 || 基于硅波导的纳米光子电路马赫-曾德尔干涉仪(MZI)单元新方法

    摘要： 在本章中，我们提出了一种仅基于单个4×4多模干涉(MMI)耦合器的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构新方案。我们在绝缘体上硅(SOI)平台上设计了这种新型MZI单元，并详细研究了基于定向耦合器和2×2 MMI耦合器的MZI结构。该新型MZI单元是光量子门、光计算和可重构处理器等光子应用的基本构建模块。数值模拟表明，我们的方法具有结构紧凑、易于采用现有互补金属氧化物半导体(CMOS)电路制造的优点。

    关键词： 多模干涉、有限差分时域法、定向耦合器、修正有效折射率法、多模波导、有限差分法、绝缘体上硅

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于快速拉普拉斯逆变换和Prony法的频变介质分析新型FDTD方案

    摘要： 提出了一种新型有限差分时域（FDTD）方法用于分析一般频变介质中的波传播。该方法通过快速拉普拉斯逆变换（FILT）和Prony法规避了时域表达式中分数阶导数的公式推导：利用FILT将频域色散特性转换为时域响应，再采用Prony法提取参数并将时域响应转化为z域响应，从而直接纳入FDTD方法。随后基于z变换建立FDTD电场更新方程，并通过根轨迹法分析该方案的稳定性。在一维域中模拟Debye、Cole-Cole、Davidson-Cole和Havriliak-Negami等色散介质，以及在二维波导TE10基模下模拟皮肤-脂肪-肌肉三层生物介质时，所得色散介质反射系数与解析法结果在宽频范围内高度吻合，验证了所提FDTD方案的有效性。

    关键词： 普罗尼法、时域方法、科尔-科尔介质、时域有限差分法、有限差分法、拉普拉斯变换、频变介质

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于简单有限差分法的任意形状变换光学器件设计与仿真

    摘要： 本文描述了一种快速简便的变换光学（TO）设计方法，适用于具有完全任意几何形状的器件。该方法提出了一种直观的任意器件设计思路，能够实现解析坐标变换无法达成的功能。通过有限差分法求解拉普拉斯方程来生成任意空间变换，并介绍了施加边界条件及将拉普拉斯方程解限定于器件本体的简易技术。随后阐述了如何基于数值空间变换通过TO计算介电常数与磁导率函数。最后对标准各向异性有限差分频域（AFDFD）方法进行改进，以实现更快速高效的仿真。文末通过多个算例进行基准测试并展示该方法的通用性。本研究为设计和仿真任意形状与尺寸的TO器件提供了一套完整工具基础。

    关键词： 变换光学、有限差分法、拉普拉斯方程、电磁仿真、各向异性材料

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 静电场对向列相液晶指向矢影响的数值模拟

    摘要： 采用二维弗雷德里克斯效应模型研究侧电极盒中静电场对向列相液晶（LC）指向矢取向的静态影响。通过标准有限差分法获得数值解，并分别用FORTRAN和C/C++语言开发了二维抛物型偏微分方程的数值求解程序。计算得到了盒体中心区域的弗雷德里克斯转变阈值以及高电场下指向矢取向分布的依赖关系，计算结果与实验数据进行了对比。

    关键词： 向列相液晶，弗雷德里克斯效应的二维模型，有限差分法，电场，指向矢，数值解

    更新于2025-09-09 09:28:46