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Nd:YAG方形薄片激光介质中的应力双折射与退偏损耗

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简介：
本文研究了Nd:YAG方形薄片激光介质中应力引起的双折射效应及其对光束偏振态的影响，并探讨了由此产生的退偏损耗机制。 在高功率Nd:YAG激光器中，由于部分抽运能量转化为热能沉积于介质内，并且冷却不均匀导致了温度分布的不一致性。这种温差进一步引发介质内的应力双折射、热透镜等现象。通过模拟计算，在特定温度和应力条件下分析了Nd:YAG薄片材料中的应力双折射效应，同时预测了线偏振光穿过该薄片后的退偏损失，并且这些计算结果与实验数据吻合良好。 本段落总结了一套用于评估晶体中因内应力引起双折射现象的数值方法。基于此方法开发了一个MATLAB程序，旨在为减轻材料中的应力双折射和补偿由此导致的退偏效应提供参考依据。

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  • Nd:YAG方形薄片激光介质中的应力双折射与退偏损耗
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    本文研究了Nd:YAG方形薄片激光介质中应力引起的双折射效应及其对光束偏振态的影响，并探讨了由此产生的退偏损耗机制。 在高功率Nd:YAG激光器中，由于部分抽运能量转化为热能沉积于介质内，并且冷却不均匀导致了温度分布的不一致性。这种温差进一步引发介质内的应力双折射、热透镜等现象。通过模拟计算，在特定温度和应力条件下分析了Nd:YAG薄片材料中的应力双折射效应，同时预测了线偏振光穿过该薄片后的退偏损失，并且这些计算结果与实验数据吻合良好。 本段落总结了一套用于评估晶体中因内应力引起双折射现象的数值方法。基于此方法开发了一个MATLAB程序，旨在为减轻材料中的应力双折射和补偿由此导致的退偏效应提供参考依据。
     
  • 基于应力微元的光纤双折射应力分析方法
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    本研究提出了一种基于应力微元理论的创新方法，利用光纤传感技术精确测量与分析材料内部双折射变化，进而评估结构物受力状态。此法在工程检测中展现出高灵敏度和准确性。 本段落提出了一种计算任意形状应力区光纤在纤芯处的应力场分布及双折射大小的方法，即基于COMSOL Multiphysics软件中的固体力学模块进行应力微元积分计算。研究中分析了矩形、方形、三角形和圆形等不同形状微元应力区对光纤纤芯处应力与双折射的影响。 研究表明，在相同面积的条件下，无论应力微元的具体形状或放置方向如何，其在纤芯位置产生的应力大小及其导致的双折射变化仅受该微元距离纤芯远近的影响。特别地，当微元接近于纤芯时，所引起的应力和双折射与两者之间的间距呈现大约为平方反比的关系。 上述实验结果验证了基于小区域（即“微元”）分析方法的有效性和准确性，并表明通过积分处理这些微元可以准确预测任意形状应力区内的光纤在纤芯处的应变分布及由此产生的双折射效应。
     
  • change.zip_多层光学薄膜透射率计算与折射率及薄膜厚度的关系
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    本研究探讨了多层光学薄膜中透射率与各层材料的折射率和厚度之间的关系，并提供了一种计算方法。通过分析不同条件下的透射特性，为优化光学器件设计提供了理论依据和技术支持。 多层薄膜的透射率计算适用于不同厚度和折射率的复合薄膜。
     
  • 关于含高折射率介质层金属光栅偏振器特性分析的研究
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    本研究深入探讨了含有高折射率介质层的金属光栅偏振器特性，通过理论建模和数值模拟，揭示其在光学滤波及信息处理中的潜在应用价值。 本研究探讨了一种在可见光波段具有透射与消光特性的亚波长金属光栅偏振器，并通过在其基底和光栅之间增加一层高折射率介质薄膜，提高了TM偏振光的透射率及消光比。不同于传统设计，该改进显著提升了器件性能。 采用严格耦合波分析法（RCWA）进行了模拟计算，以研究不同厚度的高折射率介质层以及不同的光栅占宽比例对透射特性与消光效果的影响。结果显示，在整个可见光范围内，适当的介质层厚度可以使TM偏振光在0至60度入射角变化时保持79%以上的透射效率和50dB及以上的消光比。 这种亚波长金属光栅偏振器因其结构紧凑且性能优越而特别适合用于液晶平板显示器中的偏振分光组件。
     
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    本研究聚焦于开发适用于变折射率介质中的高效光线追踪算法，旨在提升计算机图形学和物理光学领域内的仿真精度与速度。 本段落提出了一种基于几何光学的光线折射与反射原理，在变折射率介质中的光线追迹算法，并提供了在递推过程中用于确定反射光和折射光方向余弦方程的方法。此外，还解决了空间中法线的确立以及光线回转等问题。通过将该算法应用于多种具有解析解的不同特殊折射率分布情况下的数值求解与解析解的对比验证了其准确性，并探讨了应用时需注意的问题及尚待解决的技术难题。此追迹算法不仅适用范围广泛，不受特定折射率分布限制，而且能够达到10^-5级别的高精度计算结果。因此，在变折射介质中的光学设计以及空间成像补偿等领域具有广阔的应用潜力。
     
  • 激光退火在半导体中的应用
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    激光退火技术是一种利用高能量密度激光束对半导体材料进行局部加热处理的技术，广泛应用于改善薄膜晶体管性能、制造高性能集成电路及新型电子器件等领域。 尽管对半导体元件的激光退火进行了深入的研究，但目前尚未将其应用到任何生产线中。然而，这项技术已经促使了器件样机的研发，并且人们对其基础物理学有了更深刻的理解。进一步的发展可能会开辟新的制造半导体的方法，利用激光退火来消除在掺杂和晶体生长过程中产生的缺陷。
     
  • 基于C8051F040单片机的介质损耗变频测量装置设计
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    本项目介绍了一种基于C8051F040单片机设计的介质损耗变频测量装置，可实现对不同频率下材料介质损耗的精确测量。 传统介质损耗测量方法与现代常用测量技术在实际应用中的一个主要问题是工频电网强电场干扰。为解决这一问题，变频法成为一种有效策略：通过调整试验电压使其偏离50Hz的工频范围，将原本的工频干扰转化为异频干扰。基于此原理，并结合傅里叶变换频谱分析方法，推导出了介质损耗参数计算的工频等效公式及算法。 该方案采用MAX197交流数据采集芯片和C8051F040单片机作为核心器件进行数据采集与控制处理工作。文中还详细介绍了系统硬件设计以及相应的数据分析处理流程。
     
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    本研究探讨了遗传退火算法在光纤激光器主动偏振调控中的应用，旨在优化激光性能参数，提高系统稳定性和效率。 本段落介绍了一种用于偏振控制的遗传退火算法（GASA），该算法在传统遗传算法的基础上引入了模拟退火的选择机制，并将蒙特卡罗思想融入其中，从而增强了搜索能力。通过构建基于GASA算法的光纤激光主动偏振控制系统数学模型，获得了不同参数下的仿真图像并分析了其收敛效果。实验结果显示，在选择输出激光的偏振消光比作为适应度函数、种群数量为90、变异概率为0.7以及交叉概率和温度下降比率分别为0.001及0.99的情况下，系统能够实现最优控制效果。此外，将GASA算法与随机并行梯度下降算法的仿真图像进行对比后发现，前者具有更好的全局搜索能力和跳出局部最优值的能力，并且适用于光纤激光的主动偏振控制系统中使用。
     
  • VSWR与驻波比反射损耗及功率损耗换算表.pdf
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    本PDF文档提供了详细的表格，用于计算和转换电压驻波比(VSWR)、反射损耗以及功率传输中的损耗值，适用于无线电通信等领域。 常用驻波比反射损耗功率损耗换算表无需手动计算，可以直接通过查表转换。该PDF文件版本清晰度高，便于直接打印使用，适用于射频设计中的常见表格需求。