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超表面实现的偏振转换与聚焦.pdf

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简介:
本文探讨了利用超表面技术实现高效偏振转换和精确光束聚焦的方法,展示了其在光学领域的应用潜力。 《偏振转换和聚焦的超表面》这篇文章探讨了如何利用先进的超表面技术实现高效的偏振转换与光束聚焦,为光学领域提供了新的研究方向和技术手段。

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    本文探讨了利用超表面技术实现高效偏振转换和精确光束聚焦的方法,展示了其在光学领域的应用潜力。 《偏振转换和聚焦的超表面》这篇文章探讨了如何利用先进的超表面技术实现高效的偏振转换与光束聚焦,为光学领域提供了新的研究方向和技术手段。
  • 多波长复用
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    多波长偏振复用的多焦点超表面研究的是利用先进的超材料技术,在单一器件上实现对多个波长和偏振态光信号的同时操控,以形成多个独立可调焦平面。此技术有望革新光学通讯、成像及传感领域。 我们设计了一种能够聚焦红绿蓝三色光的偏振复用超表面器件。该器件利用几何相位原理调整二氧化钛纳米柱的旋转角来控制入射光场,仅通过使用三种不同尺寸的纳米柱即可实现高效的偏振转换效率。此外,此装置可以将三色光分别聚焦到同一焦平面的不同位置,并根据其偏振响应特性来调节焦点的位置。所设计的超表面器件可作为紧凑型光学元件应用于便携式成像系统、偏振设备和加密信息传输等领域。
  • Efield_xy_plane_CST_matlab___CST_matlab.zip
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    该资源包包含使用CST和Matlab软件设计及分析xy平面内电场分布的超表面与聚焦超表面的相关文件,适用于电磁学研究。 标题中的“Efield_xy_plane_cstmatlab_CST超表面_超表面_适用于聚焦超表面_cstmatlab.zip”指的是一个使用CST MATLAB接口进行设计和分析的项目,主要关注的是在xy平面上的电场分布。CST(Computer Simulation Technology)是一款广泛应用于电磁仿真领域的软件,特别适合于设计和模拟微波、射频、光学等频率范围内的结构,如天线、滤波器、超材料等。 超表面是一种人工结构,由一系列周期性排列的单元组成,这些单元可以调控电磁波的传播特性。超表面通常由金属或半导体材料制成的薄层构成,通过改变其几何形状和尺寸,可以实现对电磁波相位、极化及方向属性的控制。在这个项目中,设计了特定结构使入射电磁波在特定点汇聚,类似于光学中的透镜效果。 CST MATLAB接口允许用户使用MATLAB环境直接编写代码来创建、编辑和优化CST模型,并提供了更大的灵活性与自动化能力。这使得处理复杂问题或需要大量参数扫描的情况更加便捷。通过MATLAB脚本可以控制仿真过程的各个方面,包括设置材料属性、边界条件及求解器参数等,并获取如电场分布的数据。 压缩包中可能包含以下内容: 1. CST项目文件:一个.CST文件,包含了超表面结构模型和相关设定。 2. MATLAB代码:用于操作CST项目的脚本段落件(.m);这些脚本负责数据预处理、后处理及参数优化等任务。 3. 结果记录:例如.EFD格式的电场分布结果。 聚焦超表面设计通常包括: 1. 建模阶段,确定单元几何形状和尺寸以实现所需相位响应; 2. 通过调整材料属性或结构特征来改善性能的迭代过程; 3. 利用CST软件进行电磁波传播仿真的计算步骤; 4. 分析仿真结果,评估超表面聚焦能力。 此项目涉及的知识点包括: - CST工具的应用与操作指南 - 超表面设计的基本理论和实践方法 - 电磁学基础及平面波的特性分析 - 使用MATLAB进行高级编程以控制CST模型的操作流程 - 相位调控技术及其对聚焦效果的影响研究 - 运用优化算法改进超表面的设计方案 掌握这些内容有助于深入了解超表面设计原理与应用,以及如何使用CST MATLAB接口实现高效准确的电磁仿真。在实际工程中,此类技术可用于无线通信、雷达系统及光学成像等领域,并具备广阔的应用前景。
  • Efield_xy_plane_CST_MATLAB_CST和MATLAB仿真
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    本项目专注于利用CST Microwave Studio与MATLAB进行二维平面(xy平面)上的电磁场模拟及分析,特别针对新型聚焦超表面的设计与优化。通过结合两种软件的优势,实现高效的电磁波操控技术研究。 使用MATLAB程序分析CST超表面仿真结果,本例仿真的是聚焦超表面,将CST的仿真结果进行分析。
  • 长波红外构透镜复用FDTD仿真:重2018年《Optical Letters》研究
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    本研究基于2018年《Optical Letters》的工作,采用FDTD方法进行仿真分析,探讨了长波红外超构透镜的偏振复用聚焦特性。 长波红外超构透镜偏振复用聚焦FDTD仿真 本段落基于2018年《Optical Letters》发表的论文“High-efficiency, linear-polarization-multiplexing metalens for long-wavelength infrared light”,介绍了一种由二氧化钛椭圆纳米柱构成的单元结构,该结构具有各向异性特点。通过调整椭圆柱的长轴和短轴,可以独立调控xy偏振相位,并构建不同偏振下具有不同聚焦相位分布的超构透镜模型,从而实现10.6μm线偏振复用下的聚焦与成像功能。 案例内容主要包括: - 硅纳米柱在10.6μm长波红外中的单元结构仿真。 - 不同偏振传输相位参数扫描计算。 - 超构透镜的偏振复用聚焦相位计算代码。 - 偏振复用超构透镜中相位与结构尺寸匹配的计算代码,以及对应的远场电场分布计算。 案例包含: - FDTD模型 - FDTD建模脚本 - MATLAB计算相位代码及仿真结果复现 - 一份Word教程 偏振复用型超构透镜的相位计算代码和结构尺寸匹配代码具有广泛的适用性,可用于任意波段的超构透镜设计,并具备良好的可拓展性。
  • COMSOL圆及斜入射分析
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    本研究利用COMSOL软件探讨了圆偏振光在不同材料界面处的偏振转换特性,并详细分析了斜入射条件下光线传输行为,为光学器件设计提供理论支持。 在当今科技迅速发展的时代背景下,光学领域依然占据着至关重要的地位。特别是在偏振技术的研究方面,科学家们不断深入探索偏振光的特性及其应用价值。圆偏振与偏振转换作为该领域的核心研究方向,在理论层面和实践应用中均展现出巨大的潜力。 首先来讨论圆偏振的概念及其实用性。圆偏振是一种特定形式的光线状态,其电场矢量末端描绘出圆形轨迹。通过线性偏振光穿过四分之一波片或由某些激光器直接产生的方式可以获得这种类型的光线。在光学通信、显示技术以及测量等多个领域中,圆偏振光发挥着关键作用。 接下来是关于偏振转换的介绍与应用。这一过程涉及光线传播过程中因折射、反射及吸收等因素导致偏振状态的变化,并且能够实现线性偏转向圆形或其他形式的转变。这种技术在光学成像、传感和存储等方面具有重要的实用价值。 斜入射现象也是本段落讨论的重点之一,它指的是光波以非垂直角度照射到介质表面时所发生的现象。这种情况不仅会影响光线传播的方向,还会导致偏振状态的变化。因此,在设计光学系统时必须充分考虑折射率差异以及不同角度下对偏振特性的影响等因素。 最后值得一提的是圆偏振、偏振转换技术在斜入射现象中的应用已经为高精度的光学系统提供了重要的理论依据和技术支持。例如,在光学相干层析成像(OCT)中,利用圆偏振光可以显著提高图像对比度和信号强度;而在测量领域内,则可以通过精准控制光线的角度及偏转状态来获取更加精确的数据。 综上所述,对圆偏振与偏振转换技术的研究以及其在斜入射现象中的应用不仅是深化光学理论研究的重要途径,同时也为实际工程实践提供了新的方法和技术手段。随着材料科学的进步和相关技术的不断革新,可以预见未来这些领域的探索将极大促进整个光学学科的发展进程。
  • 拉盖尔-高斯径向高数值孔径特性
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    本研究探讨了拉盖尔-高斯径向偏振光在具有高数值孔径系统中的聚焦特性,分析其独特的光学行为及潜在应用价值。 拉盖尔-高斯径向偏振光在高数值孔径聚焦特性方面的研究。
  • 效应琼斯矩阵示.pdf
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    本文探讨了光偏振的基本原理及其数学描述方法,重点介绍了使用琼斯矩阵来分析和表示光波的偏振状态。通过该模型能够有效研究光学元件对光偏振特性的影响。 在光学领域内,光的偏振现象可以通过琼斯矩阵进行描述与分析。这一方法由R.C. 琼斯于1941年提出,并且成为研究线性光学元件对偏振光影响的重要工具之一。 当光线通过特定材料时,其极化状态会受到这些材料的影响而发生变化。为了准确地预测这种变化,我们采用琼斯矢量来表示入射的偏振光特性;同时利用琼斯矩阵描述不同类型的光学元件(如波片、偏振器等)对光线的作用机制。 当一束完全偏振的光线穿过某个特定的线性光学装置后,我们可以计算出输出端口处的新极化态。具体而言,这一步骤涉及到将该光学组件对应的琼斯矩阵与入射光的琼斯矢量相乘的操作过程。 值得注意的是,尽管琼斯微积分在处理完全偏振状态下的光线问题时非常有效和准确,但它并不适用于描述随机偏振、部分极化或不相干光源的情况。对于这些复杂情形,则需要借助于米勒矩阵等更加先进的数学模型来进行分析研究。
  • .zip_合成_图像_度_强度
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    本资料包涵盖偏振技术的核心内容,包括偏振合成、偏振图像处理及偏振度与偏振强度分析,适用于科研与教学。 可以实现偏振图像合成以获得强度图像、偏振度图像等。
  • BiSAR.rar_BiSAR_NLCS_SAR_sar
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    简介:BiSAR.rar文件包含BiSAR_NLCS_SAR聚焦技术资料,专注于合成孔径雷达(SAR)图像处理与分析领域中的聚焦算法。 Bistatic SAR echo generation and focusing using NLCS.