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隧道灯具配光曲线优化及布灯参数影响研究

激光与光电子学进展 2022年第21期59卷 188-194页

作者：严晓龙冯莹莹阜阳师范大学信息工程学院安徽阜阳236041

从隧道照明亮度均匀度出发,以《公路隧道照明设计细则》的评价标准为约束条件,利用逐点法优化建立了一种基于隧道结构参数的灯具配光模型。通过DIALUX光学软件构建仿真隧道场景,将隧道结构参数代入该灯具配光模型计算出适配的灯具配光曲... 详细信息

从隧道照明亮度均匀度出发,以《公路隧道照明设计细则》的评价标准为约束条件,利用逐点法优化建立了一种基于隧道结构参数的灯具配光模型。通过DIALUX光学软件构建仿真隧道场景,将隧道结构参数代入该灯具配光模型计算出适配的灯具配光曲线,并对设计灯具的照明性能进行了实验验证。结果表明,采用该模型设计的照明灯具,可以保证隧道环境的平均照度、平均亮度、亮度均匀度和纵向亮度均匀度均满足国家评价标准。此外,在实验中通过调节多项隧道参数(布灯方式、灯具安装仰角和安装间距),对照明质量进行对比分析,得出设计灯具在初始隧道参数下照明质量和节能性均最佳的结论,验证了隧道灯具配光模型的高效性,并证明了该模型在隧道灯具设计领域具有很好的应用推广价值。

关键词：表面光学亮度均匀度配光曲线逐点法照明质量

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卫星光学散射特性多元模型

光学学报 2020年第17期40卷 194-200页

作者：张峰李悦徐灿赵双中国人民解放军32032部队北京100000 航天工程大学北京101416

卫星本体部件的闪光现象是其个体特征的体现,结合卫星的运动特性及镜反材质的反射特性,从原理上研究镜反部件指向的确定方法,给出卫星本体反射率与镜反部件面积的确定方法。在此基础上,定量分析卫星本体部件的闪光现象,提出一种多元模... 详细信息

卫星本体部件的闪光现象是其个体特征的体现,结合卫星的运动特性及镜反材质的反射特性,从原理上研究镜反部件指向的确定方法,给出卫星本体反射率与镜反部件面积的确定方法。在此基础上,定量分析卫星本体部件的闪光现象,提出一种多元模型用于描述卫星光学散射特性,并进行实测数据的验证。实验结果表明,多元法描述卫星光学散射特性较二元法更为全面,原理适用性更强,能够更具体地反映卫星个体独有的光学散射特性,添加镜反部件后的精度可提高0.111星等。工程应用中,根据实际的观测情况,调整卫星光学散射特性描述模型的元数,以实现对任意目标光学散射特性的模拟。多元模型不仅为解释卫星的闪光现象提供参考,还可作为目标识别与工作状态分析的依据。

关键词：散射表面光学多元法镜反部件闪光现象卫星

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基于硅-绝缘体结构的石墨烯等离激元波导

激光与光电子学进展 2021年第3期58卷 259-266页

作者：滕达赵永哲王云成李益强王凯郑州师范学院物理与电子工程学院河南郑州450044 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与探测器重点实验室上海200083

提出一种由硅-绝缘体(SOI)结构与涂覆石墨烯层的纳米线(GCNW)构成的低损耗波导结构,采用有限元方法详细研究波导结构中石墨烯等离激元基模传输特性对频率、几何参数、材料参数以及石墨烯化学势的依赖关系。仿真结果表明,该波导中低折射... 详细信息

提出一种由硅-绝缘体(SOI)结构与涂覆石墨烯层的纳米线(GCNW)构成的低损耗波导结构,采用有限元方法详细研究波导结构中石墨烯等离激元基模传输特性对频率、几何参数、材料参数以及石墨烯化学势的依赖关系。仿真结果表明,该波导中低折射率的SiO_(2)介质层可实现高性能的深度亚波长光约束。得益于低折射率的SiO_(2)介质层和SOI衬底以及石墨烯层的高折射率对比度,可获得极小模场面积的低损耗等离激元模式。所提出的波导结构为高性能和深度亚波长可调谐集成光子器件的设计提供一定的参考。

关键词：光学器件表面光学波导表面等离激元红外波

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一种新型组合单元频率选择表面

光学学报 2008年第8期28卷 1596-1600页

作者：贾宏燕高劲松冯晓国孙连春中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

为了实现频率选择表面(FSS)的平顶传输特性,选取矩形栅格和传统圆环的组合图形为基本单元,设计了一种新型组合图形单元的FSS。利用谱域法对这种新型FSS的单屏结构进行理论计算和分析。计算结果表明,这种新型的FSS单屏结构能够给出陡峭... 详细信息

为了实现频率选择表面(FSS)的平顶传输特性,选取矩形栅格和传统圆环的组合图形为基本单元,设计了一种新型组合图形单元的FSS。利用谱域法对这种新型FSS的单屏结构进行理论计算和分析。计算结果表明,这种新型的FSS单屏结构能够给出陡峭边缘和平顶的宽频带传输特性,平顶带宽可达8 GHz;同时能够把相邻很近的信号带分离开从而实现双重通信,例如在X波段和Ku波段的信号,并且对不同入射角度的电磁波保持稳定的双带特性。

关键词：表面光学频率选择表面(FSS) 组合单元谱域法入射角

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硅片绒面形貌影响光线反射的数值研究

光学学报 2008年第12期28卷 2394-2399页

作者：邱明波黄因慧刘志东田宗军汪炜南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

太阳能硅片表面绒面的光陷阱可以使光在其中经历多次反射,从而尽量减少光的反射损耗。不同光陷阱的形貌决定了光的不同多次反射路径而具有不同的反射效果。为了研究光陷阱形貌及光线入射角对减反射效果的影响,提出了数值仿真计算的方法... 详细信息

太阳能硅片表面绒面的光陷阱可以使光在其中经历多次反射,从而尽量减少光的反射损耗。不同光陷阱的形貌决定了光的不同多次反射路径而具有不同的反射效果。为了研究光陷阱形貌及光线入射角对减反射效果的影响,提出了数值仿真计算的方法跟踪每一条光线的反射过程计算加权出射系数,从而可以计算分析复杂形貌绒面的减反射效果并给出合理的优化方法,为制备高性能绒面结构提供理论依据。当光陷阱尺寸小于入射光线波长时,发生镜反射,将该尺寸的结构平滑处理。然后从光陷阱的深径比、高度、密度等方面计算分析光在不同入射角的情形下的加权出射系数。提出了理想的绒面光陷阱形貌,及获得最佳反射效果的入射角度。最后计算碱腐蚀及电火花加工产生的两种典型绒面的加权出射系数,并利用实验测量值验证了该计算方法。

关键词：表面光学太阳能电池减反射跟踪计算光陷阱入射角

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亚波长环形电磁结构的光学特性研究

光学学报 2010年第1期30卷 224-227页

作者：孙梅徐德刚邢素霞姚建铨北京工商大学信息工程学院北京100048 天津大学精仪学院激光与光电子研究所光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

利用聚焦离子束(focusedion beam,FIB)刻蚀方法在120nm厚的金膜上制备了实验测量样品。再用实验的方法测量了在可见光波段及近红外波段的透射曲线,当样品具有相同的晶格常数以及空气孔直径时,环形空气孔结构,不仅具有六重旋转对称性还... 详细信息

利用聚焦离子束(focusedion beam,FIB)刻蚀方法在120nm厚的金膜上制备了实验测量样品。再用实验的方法测量了在可见光波段及近红外波段的透射曲线,当样品具有相同的晶格常数以及空气孔直径时,环形空气孔结构,不仅具有六重旋转对称性还具有中心对称性,它的最大透射率大约是正方角晶格空气孔的5倍。亚波长环形空气孔结构透射增强峰的在可见光波段,而正方晶格空气孔的透射增强峰在近红外波段,样品的透射强度和透射增强峰的位置各不相同,证明了结构的旋转对称性对透射曲线的影响。

关键词：表面光学聚焦离子束刻蚀方法环形空气孔结构旋转对称性亚波长

基于矩量法分析准光学波段的分形频率选择表面

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光学学报 2011年第4期31卷 199-203页

作者：王珊珊高劲松冯晓国梁凤超赵晶丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

在准光学系统中,频率选择表面(FSS)主要作为高效分离准光学高斯波束的无源滤波器运用于多频率信道。利用分形结构局部与整体的自相似性将分形理论应用于FSS领域,将分形结构作为FSS的周期单元使单屏FSS具有多频谐振的特性,从而实现简易... 详细信息

在准光学系统中,频率选择表面(FSS)主要作为高效分离准光学高斯波束的无源滤波器运用于多频率信道。利用分形结构局部与整体的自相似性将分形理论应用于FSS领域,将分形结构作为FSS的周期单元使单屏FSS具有多频谐振的特性,从而实现简易、多频无源带通滤波器件的设计。以常见的十字单元为例,经过递归产生二阶十字分形单元,结合Floquet周期理论和边界条件应用矩量法对分形FSS的传输特性进行理论分析与设计,获得在准光学波段58GHz和145GHz处谐振的单屏FSS,谐振频率的透射率均大于95%。通过分析改变分形FSS的结构参数对其传输特性的影响,得出二阶十字FSS的第一谐振频率f1主要由原始单元臂长L1决定而第二谐振频率f2对迭代单元臂长L2较敏感,f1的传输特性较稳定的设计规律。考察了电磁波入射角度与极化方式变化时十字分形FSS频率响应的稳定性。

关键词：表面光学频率选择表面分形单元多频谐振矩量法

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高功率激光器光学元件镀膜前后评价参数探讨

中国激光 2010年第2期37卷 572-576页

作者：胡达飞邵淑英方明齐红基易葵中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料科学与技术重点实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100049

利用ZYGO MarkⅢ-GPI干涉仪对120 mm×88 mm元件镀膜前后进行了面形测量,获得了峰谷值(PV)和均方根梯度(GRMS),并对镀膜前后的PV,GRMS值进行了比较,发现镀膜后PV,GRMS值分别有所增加,同时对两者进行了线性拟合,结果表明两者在一定程度... 详细信息

利用ZYGO MarkⅢ-GPI干涉仪对120 mm×88 mm元件镀膜前后进行了面形测量,获得了峰谷值(PV)和均方根梯度(GRMS),并对镀膜前后的PV,GRMS值进行了比较,发现镀膜后PV,GRMS值分别有所增加,同时对两者进行了线性拟合,结果表明两者在一定程度上存在着线性关系,并从理论上进行了模拟论证。同时对个别样品进行了功率谱密度(PSD)分析,发现镀膜后PSD曲线较镀膜前有所升高,这与基片的抛光程度以及镀膜过程有着密切联系。

关键词：表面光学表面形貌峰谷值均方根均方根梯度功率谱密度

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基于表面等离子体激发的光学操控技术

中国激光 2012年第6期39卷 205-209页

作者：张兵心陈淑芬付雷邹正峰孟彦彬北京理工大学光电学院北京100081

基于表面等离子体激发的光学操控技术由于其所需激光能量低、装置简单,近来引起了广泛关注。采用Kretschmann棱镜耦合法对金膜表面等离子体场进行激发,实现了对直径为10.8μm的聚苯乙烯粒子的有效操控。通过引入一微孔阵列对入射激光光... 详细信息

基于表面等离子体激发的光学操控技术由于其所需激光能量低、装置简单,近来引起了广泛关注。采用Kretschmann棱镜耦合法对金膜表面等离子体场进行激发,实现了对直径为10.8μm的聚苯乙烯粒子的有效操控。通过引入一微孔阵列对入射激光光斑图样进行调制,实现了聚苯乙烯微粒在金膜表面的阵列式分布。实验中使用的光源为输出功率20mW的氦氖激光器,所需要的能量密度仅为传统激光光镊能量密度的几十分之一。由于该装置成本低、操控灵活且较低的激光能量密度可以防止对活体细胞的破坏,因此,可在医疗领域中的活体细胞及DNA操控等方面得到应用。

关键词：表面光学光学操控表面等离子体激发棱镜耦合