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oe1(光电查) - 科学论文

237 条数据
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  • 分形分析——在物理、工程与技术中的应用 || 天线与超材料应用中的分形

    摘要： 近年来，电信系统在设计与运行方面对先进功能提出了更高要求。其中尤为关键的是设备小型化——需能集成多种移动通信系统，适配于用户终端设备（如PDA或智能手机）的单一主板。此外，还应最大限度降低量产成本。为实现这些需求，相关设备的天线必须具备小型化、轻量化特性，支持多频段工作及/或宽带功能。目前已有多种研究方法达成该目标，其中之一是采用分形几何结构设计天线单元。近年来，业界已提出多种适用于此类应用的分形形态，所设计的天线显著提升了性能指标：包括更小的体积、多频段工作能力，以及改进的功率增益与效率。现代天线领域近年还采用了超材料（MTM）这一新方案，有时还会结合分形几何结构进行设计。

    关键词： 分形几何，分形天线，天线阵列，效率，分形维数，迭代函数系统，超材料，功率增益，电磁带隙材料，多频段，天线单元，紧凑尺寸

    更新于2025-09-22 13:36:35

  • 基于变换光学的双功能幻觉装置

    摘要： 基于位移距离概念的幻觉器件已通过线性坐标变换方法进行研究。与先前设计的幻觉器件不同，我们构建了具有主动和被动散射体尺寸调整及旋转功能的位移幻觉器件——当位移区域与物理空间共享原点时；类似地，当位移区域与设计器件无关时，该幻觉设计可作为旋转与重定位器件改变散射体位置。此外，这些器件在外部边界场分布不受扰动时（即无散射体存在情况下）会呈现隐身效应。同时，该概念进一步拓展至不同映射方式以验证位移幻觉原理。所提器件的本构参数具有均匀性，更利于实际应用。预计该设计将在物体?；ぁ⑽弊暗然镁跗骷煊蛘瓜钟τ们绷?。

    关键词： 隐身斗篷、变换光学、超材料

    更新于2025-09-22 14:41:18

  • [IEEE 2018年第18届地中海微波研讨会(MMS) - 土耳其伊斯坦布尔(2018.10.31-2018.11.2)] 2018年第18届地中海微波研讨会(MMS) - 基于向日葵形单元结构的极化不敏感超材料吸收器

    摘要： 本文提出了一种采用向日葵形单元结构的新型偏振不敏感超材料吸收器。通过三维全波电磁求解器，在正入射条件下对TE和TM偏振模式进行了性能验证。由于向日葵形单元结构的对称几何特性，该吸收器在11.9 GHz频率下对两种偏振模式均实现了约90%的高吸收率。为增强吸收性能，我们在单元结构中心设置了空腔。改进后的器件在11.7 GHz处产生谐振，对两种偏振模式均实现完美吸收。研究表明，采用中空型对称间隙能促进电磁波与超材料的相互作用，可制备适用于X波段吸收应用的理想超材料。

    关键词： 超材料、吸收器、X波段、单元结构、偏振不敏感

    更新于2025-09-22 22:51:25

  • 基于分裂环谐振器结构的超导滤波器

    摘要： 本文提出了一种基于开口环谐振器（SRR）结构的高温超导（HTS）带通滤波器（BPF）设计方案。SRR作为超材料的经典单元，具有亚波长谐振器特性，有助于实现滤波器的紧凑化设计。该滤波器通过Sonnet软件进行仿真与优化，实测结果与仿真数据吻合良好，展现出优异的带通特性。在70K温度下测得滤波器中心频率为2.515GHz，矩形系数为1.22，中心频率处插入损耗为0.1dB。

    关键词： 高温超导、带通滤波器、开口环谐振器、超材料

    更新于2025-09-22 22:58:21

  • [2018年IEEE国际天线与传播研讨会暨USNC/URSI全国无线电科学会议 - 美国马萨诸塞州波士顿（2018年7月8日-13日）] 2018年IEEE国际天线与传播研讨会暨USNC/URSI全国无线电科学会议 - 基于全息超表面天线的计算毫米波聚束成像技术

    摘要： 本文提出了一种集成频率分集孔径的聚光成像系统，用于安全检测应用。该聚光成像仪由全息超表面天线构成，可通过动态调谐辐射聚光模式，从而从受限视?。‵OV）中提取高分辨率图像。聚光孔径工作于W波段（75-110 GHz）中的单一频率75 GHz，用于识别威胁物体；而频率分集孔径工作于K波段（17.5-26.5 GHz），用于检测目的，确定需通过聚光成像仪以高分辨率成像的受限视场范围。

    关键词： 聚光灯、超材料、超表面、毫米波、微波、成像、聚焦

    更新于2025-09-23 04:29:21

  • 利用超材料镜增强亚波长薄上转换层中的转换过程

    摘要： 由于带隙有限，半导体在光伏应用中的有效光谱范围受到限制。上转换（UC）过程通过将长波长光子转换为短波长光子，是扩展有效光谱范围的替代方案之一。例如，共掺杂Yb3?/Er3?的NaYF?能将近红外光（970纳米）转换为可见光（660纳米）。然而，在平金属镜表面形成的薄层结构（这是将上转换层加入光伏器件的典型结构）中，由于吸收和转换效率较低，上转换材料在光学器件中表现不佳。本文采用由沟槽银表面构成的超材料镜，大幅增强了上转换过程。由于金属表面附近的上转换层中电场高度集中，光与物质相互作用增强，上转换材料的吸收率提高了5.3倍。与平镜上的薄上转换层相比，偶极发射体在金属沟槽表面诱导的表面等离激元极化子（SPP）模式，使上转换材料发射波长的自发辐射（SE）速率提高了65倍。最终，得益于超材料镜的磁镜特性和SPP模式，上转换过程的总效率比参考结构提升了400倍。

    关键词： 超材料，上转换，薄膜

    更新于2025-09-23 05:17:14

  • 基于非局域本构关系表征的超材料有效材料参数反演

    摘要： 参数反演是一种为给定超材料赋予有效材料特性的流程。目前广泛采用的技术基于超材料薄板的反射和透射特性反演。迄今该反演流程中常采用局部本构关系来描述超材料的有效特性，但这种方法并不充分——当偏离反演所考虑的初始条件（例如改变薄板入射角度）时，通过局部材料参数反演结果往往无法可靠预测薄板的光学响应。为显著改善这一状况，本文提出一种同样基于薄板反射/透射反演的参数获取方法，该方法采用非局部本构关系来描述超材料的有效特性。我们以基础超材料（立方晶格上的介质球）为例，同时也针对当前备受关注的先进各向异性超材料（渔网结构超材料），成功反演出有效材料参数。研究表明，相较于局部本构关系，非局部本构关系能更精确地描述光学响应。本方法可广泛应用于各类超材料体系。

    关键词： 非局部本构关系、空间色散、参数反演、超材料、均匀化

    更新于2025-09-23 17:03:37

  • 单层双面超表面：全空间可见光调控

    摘要： 光学超表面因其具有在亚波长尺度上前所未有的调控电磁波特性的能力而备受关注。这类集成超表面的器件不仅具有紧凑的结构优势，相较于传统体光学器件还展现出更优异的性能。本研究实现了一种能实现全空间光调控的新型超表面，为超表面在光学领域的集成应用提供了新思路。该器件以多极子干涉与潘查拉特纳姆-贝里相位相结合的物理机制为基础，通过实验验证了其实现非对称光束偏转和全息成像的功能。据我们所知，这是首个在可见光波段实现全空间调控的研究成果。凭借其易于制造的特性和前所未有的功能优势，该研究将为需要微型化或集成轻巧光学元件的各类集成光学器件（如摄影、显微成像、计算机视觉等光学系统）带来创新应用潜力。

    关键词： 波束转向、超材料、多功能器件、全息术、超表面

    更新于2025-09-23 22:34:45

  • 基于双层堆叠共振结构的太赫兹频段四谱完美超材料吸收器

    摘要： 迫切需要开发用于生物传感、光谱成像和选择性热发射器应用的多光谱完美光吸收器。遗憾的是，当前多光谱吸收器通常仅基于多个谐振器的基本共振组合，采用共面超单元结构或垂直多层堆叠的设计理念，这类结构既未引入新共振模式又难以制备。本研究提出并验证了一种由双层堆叠谐振结构构成的四频谱吸收器。数值模拟表明该结构可在四个频段实现近100%吸收率，其四频谱吸收源于设计结构中基本模式与三阶共振的两组激发。由于共振结构具有高度对称性，该器件对入射光偏振不敏感。通过研究器件参数进一步探究了四频谱吸收的物理机制，同时揭示增加层数可进一步提升共振峰数量。

    关键词： 超材料、多光谱吸收、太赫兹

    更新于2025-09-24 00:24:42

  • 用于太赫兹应用的第三阶带通频率选择表面滤波器的设计与等效电路模型提取

    摘要： 本文提出了一种用于太赫兹应用的二阶带通频率选择表面（FSS）滤波器。该FSS滤波器基于小型化单元结构设计，在0.775太赫兹频段实现了72%的分数带宽。与先前报道相比，该设计在获得高透射幅值的同时保持了可接受的平坦度。为验证数值结果，本文建立了考虑正入射和斜入射角度的空间滤波器等效电路模型。研究了滤波器在0-60°入射角范围内的响应灵敏度，结果表明该设计在此角度范围内均能保持良好性能。此外，基于推导的等效电路模型，分析了不同几何参数变化的影响并给出了理论依据。

    关键词： 微型化元件、太赫兹滤波器、等效电路模型、超材料、频率选择表面

    更新于2025-09-24 03:33:50