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利用嵌入VO2薄膜的金三角阵列结构，构建可见光-近红外波长可调谐的超材料吸收体。

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简介：
本文详细阐述了一种全新的可见光-近红外波长可调谐超材料吸收体，其核心结构采用了金三角阵列嵌入VO2薄膜的独特设计。这种吸收体能够通过精细调整VO2薄膜的相变温度以及金三角阵列的尺寸参数，从而实现对各种波长光的吸收和反射性能的精确控制。实验结果表明，该超材料展现出卓越的吸收性能，包括显著的吸收率和相当宽泛的吸收带宽，使其在光电子学以及太阳能电池等多个相关领域具有广阔的应用前景。

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  • 含金三角阵列和VO2薄膜的可见光至近红外波段可调谐超材料吸收器
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    本研究提出了一种结合金三角阵列与VO₂薄膜的新型超材料结构，实现在可见光到近红外波段内的宽带可调谐吸收特性。 本段落介绍了一种基于金三角阵列嵌入VO2薄膜结构的可见光至近红外波长可调谐超材料吸收体。通过调节VO2薄膜相变温度及金三角阵列尺寸，实现了对不同波长光线的吸收和反射调控。该超材料吸收体具备高吸光率与宽吸收频带特性，在光电子学、太阳能电池等领域具有潜在应用价值。
     
  • 新的可见-近红外光谱特征波长选择方法
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    本研究提出了一种创新的可见至近红外光谱范围内特征波长筛选技术，旨在提高数据处理效率和分析准确性，为相关领域应用提供有力支持。 本段落提出了一种结合模拟退火(SA)算法与最小二乘法支持向量机(LS-SVM)的新方法（SA-LS-SVM），用于选择可见-近红外光谱中的特征波长。该方法利用LS-SVM作为识别器，并以识别率为目标函数，来提取最优的特征波长数量及其对应的特定波段。 我们选取了三种不同品牌的润滑油样本进行实验研究，通过应用SA-LS-SVM、主成分回归分析(PCA)和偏最小二乘法(PLS)，对这些样品进行了处理。随后利用反向传播人工神经网络(BP-ANN)来评估各种方法的识别预测效果。 结果显示，在751个数据光谱中，采用SA-LS-SVM仅需提取4个特征波长即可实现三种品牌润滑油的完全准确分类（即识别率达到100%）。相比之下，其他所有方法均未能达到这一精度。这表明了新提出的SA-LS-SVM算法在提高预测准确性的同时有效减少了模型变量的数量。 实验结果证明了该方法不仅能够显著减少建模所需的数据维度，并且还能极大提升对润滑油品牌的分类准确度。
     
  • 紫外-可见吸收光谱
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    紫外-可见吸收光谱是一种通过测量物质在紫外和可见光区域对不同波长光的吸收程度来分析其组成成分及结构的光谱技术。 紫外可见吸收光谱是一种用于研究物质对紫外线及可见光线的吸收特性的分析技术。这种技术主要关注分子内电子从低能级向高能级跃迁的过程，属于电子光谱范畴。在有机化合物中，不同的分子结构决定了电子跃迁的可能性和所需的能量。 紫外吸收光谱中的电子跃迁主要包括σ→σ*、n→σ*、π→π*以及n→π*四种类型。其中，σ→σ*跃迁发生在远紫外线区域，通常位于150纳米附近；然而大多数的紫外可见光谱仪无法检测到这一波段。n→σ*跃迁则出现在230至150纳米之间，并常见于含-OH、-NH₂、-X及-S等基团的分子中。 π→π*和n→π*跃迁分别对应E1带与K(E2)带，以及R带。前者通常涉及芳香环或共轭多烯结构中的电子跃迁，在紫外区域的吸收峰大约在190至250纳米；后者则出现在含羰基、硫酮及硝基等官能团化合物中，波长范围为200至400纳米。 根据朗伯-比尔定律，吸光度A与溶液浓度c、摩尔吸光系数ε以及吸收池厚度l之间存在线性关系：A = lg(I₀/I) = εlc。这一原理是紫外可见吸收光谱定量分析的基础。 此外，分子内部的共轭效应、空间位阻和溶剂化作用等都可能影响到谱带的位置（蓝移或红移）、强度变化以及精细结构的变化情况。例如，在极性溶剂中进行π→π*跃迁时能量会降低，导致吸收波长向较长方向移动；相反地，n→π*跃迁的能量则会上升，使光谱峰位变短。 选择合适的溶剂非常重要：它应当避免自身在紫外区域的吸收，并且实验记录应注明所使用的具体溶剂类型以确保结果准确性和可比性。通过识别特定的吸收带和理解不同条件下的变化规律，可以推断出有机化合物的具体结构信息、官能团种类等关键细节，在化学反应机制研究、物质鉴定及药物分析等领域具有重要意义。
     
  • 配准融合_红外与可见光_配准红外_matlab_红外可见光_
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    本项目聚焦于利用MATLAB实现红外与可见光图像的精准配准及融合技术，提升夜间视觉系统的识别精度和细节表现。 该研究涉及红外与可见光的融合与配准算法，并使用MATLAB语言实现，取得了很好的效果。
     
  • 基于三维开口谐振环阵列及微流通道的太赫兹超材料吸收体传感器
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    本研究提出了一种结合三维开口谐振环阵列与微流通道结构的太赫兹超材料吸收体传感器，旨在实现高灵敏度、可调谐的生物分子检测。该设计通过精确调控材料参数及几何构型，在特定频段内产生强烈的等离子共振效应，从而大幅提升传感性能和应用潜力。 基于三维开口谐振环（SRR）阵列与微流通道，在太赫兹频段内开发了一款高灵敏度折射率传感器。该传感器采用超材料吸波器设计，其中三维SRR阵列完全浸没在微流通道中。当液相分析物注入到微流通道时，不仅作为被测对象，还充当了中间介质层的角色。 实验显示，在固定微流通道高度为33.1 μm的情况下，随着液相分析物折射率从1.0变化至1.8，该传感器的频率灵敏度达到每单位折射率指数（RIU）约为379 GHz。仿真结果表明，太赫兹超材料吸收体内的电磁场被扩展到三维空间，并在微流通道内得到显著增强和集中，从而实现了与待测分析物的空间重叠，增强了相互作用，进而提高了对液相分析物的传感灵敏度。 此外，研究还利用CST Microwave Studio仿真软件探讨了微流通道高度及顶层覆盖电介质厚度变化对折射率传感器性能的影响。通过优化这些参数配置可以进一步提升传感器的频率响应特性与测量精度。总体而言，基于三维SRR阵列和微流通道设计的太赫兹超材料吸收体具备更高的品质因数和灵敏度，在无标记快速生物医学传感领域展现出巨大潜力。
     
  • 基于碳基复合材料的超薄电磁带隙（EBG）吸波结构及其仿真分析
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    本研究提出了一种基于碳基复合材料的新型超薄电磁带隙(EBG)吸波结构，并对其进行了详细的仿真分析，探索其在电磁吸收与屏蔽领域的应用潜力。 本段落通过制备两种不同的碳基复合材料，并对其电磁参数进行实验测试，然后将这些材料应用于构建的具有电磁带隙高阻抗表面特性的吸波结构中。使用HFSS v.11软件仿真计算了不同模型在各种频率下的反射系数曲线。结果显示：应用碳基复合材料不仅改进了EBG（Electromagnetic Bandgap）结构的吸波性能，还增强了其耐高温、抗腐蚀、轻质以及高拉伸强度等特性。因此，将碳基复合材料应用于EBG吸波结构中可以有效提升其整体性能。
     
  • 利用表面热透镜技术检测光学薄膜的微弱吸收
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    本研究采用表面热透镜技术探索了测量光学薄膜微弱吸收的新方法，为评估薄膜材料的光物理特性提供了精确工具。 本段落对表面热透镜技术在测量光学薄膜微弱吸收方面的理论进行了分析，并基于此建立了实验装置以测试几种典型薄膜的吸收情况，证实了该方法的有效性。
     
  • 金属薄膜材料在超短脉冲激光烧蚀中的热效应分析
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    本研究聚焦于超短脉冲激光对金属薄膜材料烧蚀过程中的热效应，通过理论建模与实验分析，探讨不同参数条件下的烧蚀机理和热响应特性。 基于双曲双温两步热传导模型，并采用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法，对超短脉冲激光辐照金膜时的温度场进行了数值模拟计算。研究了不同能量密度及脉宽条件下金膜表面温度分布情况；分析了电子-晶格耦合系数对薄膜体内温度变化规律以及达到热平衡所需时间的影响。结果表明：激光脉冲的能量密度和宽度显著影响着电子温度峰值；而电子与晶格的耦合强度则决定了二者温升速率及相互作用的时间长度；在接近表面区域，电子温度及其梯度迅速增大至最大值，相应的高能电子崩力是导致金属薄膜早期力学损伤的主要原因。
     
  • 基于超材料的宽带吸波体
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    本研究专注于开发新型超材料结构，旨在设计与制造具备高效能及宽频谱吸收特性的吸波材料，以满足现代电磁技术的需求。 我们设计了一种新型的宽频带吸波体，并利用超材料进行了优化。这种结构使得该吸波体在特定频率范围内的吸收率可以接近100%，并且当其吸收率达到90%以上时，对应的宽带宽度可达18.5 GHz。仿真结果显示，在电磁超材料中集总电阻是导致电磁波能量损耗的主要因素。通过降低入射波的反射并提高吸波体的吸收效率，可以获得宽频带下的高效吸收效果。
     
  • 关于深紫外和紫外薄膜材料的光学常数的研究
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    本研究探讨了深紫外及紫外波段薄膜材料的光学性质，旨在通过精确测量与计算获得其光学常数，为高性能光电子器件的设计提供理论支持。 为了进一步明确氟化薄膜材料在深紫外至紫外波段（DUV-UV）的光学常数，本段落研究了六种常用的大带隙氟化物薄膜材料，并分别在熔石英(JGS1)基底和氟化镁单晶基底上通过热舟蒸发法镀制了三种高折射率材料薄膜：LaF3、NdF3、GdF3以及三种低折射率材料薄膜：MgF2、AlF3、Na3AlF6。使用商用Lambda900光谱仪测量了这些薄膜在190～500 nm范围内的透射率曲线；通过包络法和迭代算法结合，研究了它们的折射率与消光系数，并利用柯西色散公式及指数色散公式对得到的数据进行最小二乘拟合。最后得到了六种材料在此波段内的折射率和消光系数的色散方程及其相应的色散曲线。实验结果与已发表文献中的MgF2和LaF3的结果一致，证明了本段落研究结论的可靠性。