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柱面波在含节理岩体中传播的UDEC模拟
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作者 柴少波 赵均海 王昊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2848-2856,共9页
柱面波是岩体工程爆破中常见的波动形式之一,研究其传播规律对于岩体工程开挖及地下结构安全有重要意义。首先,采用离散元程序UDEC对柱面波在含线弹性节理岩体中的传播特性进行数值模拟研究。建模时通过在模型底部设置半圆柱状空腔实现... 柱面波是岩体工程爆破中常见的波动形式之一,研究其传播规律对于岩体工程开挖及地下结构安全有重要意义。首先,采用离散元程序UDEC对柱面波在含线弹性节理岩体中的传播特性进行数值模拟研究。建模时通过在模型底部设置半圆柱状空腔实现柱面波的加载。之后,分别对无节理以及含单个节理的岩体中柱面波的传播进行模拟,并将数值结果与相应的理论结果进行对比,结果表明,UDEC能够准确有效地模拟柱面波在节理岩体中的传播。然后,分析节理刚度、入射波频率和监测点位置等因素对单节理岩体中柱面波透反射系数的影响规律。参数研究表明,监测点的位置变化会通过影响波的几何衰减和改变波的入射角度共同影响柱面波的传播特性;节理刚度在一定范围内会对透反射系数有显著影响,当刚度取值较大时影响较小,此时应力波主要以透射为主;频率影响分析再次印证了节理通低频、阻高频的特性。最后,对柱面波在一组节理中的传播特性进行研究,并且对影响波传播的因素展开分析。结果表明,节理间距和节理数量共同影响着波的传播特性。 展开更多
关键词 岩石力学 柱面波 节理岩体 波传播 数值模拟 透反射系数
基于VPM-THINC/QQ模型的波浪高保真模拟 预览
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作者 聂隆锋 赵西增 +2 位作者 张志杭 童晨奕 王辰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1043-1053,共11页
为实现波浪传播的高保真数值模拟,采用包含单元均值和点值(volume-average/point-value method,VPM)的有限体积法求解纳维-斯托克斯方程和具有二次曲面性质和高斯积分的双曲正切函数(THINC method with quadratic surface representatio... 为实现波浪传播的高保真数值模拟,采用包含单元均值和点值(volume-average/point-value method,VPM)的有限体积法求解纳维-斯托克斯方程和具有二次曲面性质和高斯积分的双曲正切函数(THINC method with quadratic surface representation and Gaussian quadrature,THINC/QQ)方法来重构自由面,建立以开源求解库OpenFOAM底层函数库为基础的VPM-THINC/QQ模型.在本模型中添加推板造波法实现波浪的产生功能,采用松弛法实现消波功能,构建高精度黏性流数值波浪水槽.分别采用VPM-THINC/QQ模型和InterFoam求解器(OpenFOAM软件包中广泛使用的多相流求解器)开展规则波的数值模拟,重点探究网格大小和时间步长等因素对波浪传播过程的影响,定量地分析波高衰减程度;为验证本模型的适应性,对长短波进行模拟.结果表明,在相同网格大小或时间步长条件下,VPM-THINC/QQ模型的预测结果与参考值吻合较好,波高衰减较少,且无相位差,在波浪传播过程的模拟中呈现出良好的保真性.本文工作为波浪传播的模拟研究提供了一种高精度的黏性数值波浪水槽模型. 展开更多
关键词 高保真 波浪传播 VPM-THINC/QQ模型 规则波 求解器 数值耗散
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P波在非线性交叉节理岩体中的传播特性研究
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作者 柴少波 李建春 +1 位作者 赵均海 陈昕 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1149-1157,共9页
岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立... 岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立了平面P波在2条交叉节理中的传播方程。其次,采用UDEC程序对2条交叉节理中的波传播进行了数值模拟,对比发现,理论结果与数值计算结果非常接近。然后,采用数值方法建立了平面P波在2组交叉节理中传播的计算模型。最后,对影响波传播的一些参数进行了分析。结果表明,节理刚度、节理分布以及入射波频率等都影响波的传播过程;交叉节理不同监测点处的透反射系数也不尽相同。提出的理论方法为分析应力波在交叉节理中的传播提供了新的思路,但该方法仍有很多局限,对于复杂工况,可以采用数值模拟方法。 展开更多
关键词 岩石力学 交叉节理 波传播 时域递归分析法 节理岩体 透反射系数
微纳米尺度效应作用下充流微通道系统波动特性研究
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作者 王金瑞 杨洋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期289-295,502共8页
结合非局部弹性应力/应变梯度耦合本构关系和流体非局部应力关系式,基于Euler梁理论,建立了充流微通道流固耦合波传导模型;根据耦合固体非局部应力/应变梯度弹性效应以及流体非局部效应,分别模拟了微通道和管腔内流体的尺度效应,推导得... 结合非局部弹性应力/应变梯度耦合本构关系和流体非局部应力关系式,基于Euler梁理论,建立了充流微通道流固耦合波传导模型;根据耦合固体非局部应力/应变梯度弹性效应以及流体非局部效应,分别模拟了微通道和管腔内流体的尺度效应,推导得出了充流微通道在微纳米尺度的波动控制方程和边界条件。通过对控制方程的求解,分析了不同类型尺度效应对微通道的波动和振动特性的影响。结果显示,各类尺度效应对系统的动力学特性影响不同。微通道非局部弹性效应对波动产生阻尼,特别是对波长较短的波传导;而应变梯度弹性效应对波传导有促进作用,且该效应对波动的影响与波长无关;非局部效应和应变梯度效应对微通道刚度产生不同影响,非局部效应降低刚度,应变梯度效应增加刚度。 展开更多
关键词 流体非局部应力场理论 非局部弹性理论 应变梯度理论 充流微通道 波传导特性
介观非均匀双相介质中局域流对弹性波传播的影响
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作者 石建成 郑佩 高哲 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第3期298-304,共7页
针对弹性波衰减与速度频散问题,基于Pride和Berryman的介观非均匀双重孔隙介质理论模型,推导一组用位移表示,另一组用位移及孔压表示的全新形式的耦合动力学方程组,并基于双孔介质模型,推导出弹性波的相速度与逆品质因子的解析式,重点... 针对弹性波衰减与速度频散问题,基于Pride和Berryman的介观非均匀双重孔隙介质理论模型,推导一组用位移表示,另一组用位移及孔压表示的全新形式的耦合动力学方程组,并基于双孔介质模型,推导出弹性波的相速度与逆品质因子的解析式,重点讨论介观尺度下的局域流动对弹性波传播特性的影响.数值算例表明:快波的速度随着频率的增加而迅速增加,且介观流动损失比Biot损失至少高一个数量级;同时局域流对慢波也有着不同程度的影响.证实了局域流是波能损失和相速度频散的主要因素. 展开更多
关键词 介观非均匀 非饱和 双孔隙-双渗透率介质 介观流动 波的传播
基于非局部理论的黏弹性纳米杆轴向振动与波传播研究 预览 被引量:1
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作者 唐光泽 姚林泉 +1 位作者 李成 季长剑 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第1期36-46,共11页
根据非局部理论和Kelvin黏弹性理论,针对黏弹性纳米杆自由振动和波传播的轴向动力学问题进行研究.首先,推导了黏弹性纳米杆的轴向动力学微分控制方程.然后,通过无量纲化讨论了3种典型边界纳米杆的前三阶振动特性.最后,研究黏弹性纳米杆... 根据非局部理论和Kelvin黏弹性理论,针对黏弹性纳米杆自由振动和波传播的轴向动力学问题进行研究.首先,推导了黏弹性纳米杆的轴向动力学微分控制方程.然后,通过无量纲化讨论了3种典型边界纳米杆的前三阶振动特性.最后,研究黏弹性纳米杆波的传播问题,导出了圆频率、波速与波数之间的关系.数值结果表明,非局部效应使第一、二阶固有频率持续减小,第三阶频率先增大再减小,出现结构刚度削弱和增强两种趋势.特别地,对于自由端存在集中质量的情形,第二阶频率随着黏性系数增大出现了多值情况,易导致杆件失稳.数值算例还说明了非局部效应的增强可有效降低黏性材料的阻尼效应,产生逃逸频率,使得纵波能够在高波数段传播.另外,黏性系数在低波数段对阻尼比影响可忽略不计,而在高波数段下,黏性系数越大则阻尼比越大. 展开更多
关键词 轴向振动 波传播 小尺度效应 纳米杆 黏弹性
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等离子鞘套热力学波动对电磁波传播的影响 预览
7
作者 刘智惟 夏国江 +2 位作者 邓永福 赵锦瑾 韩明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期711-718,共8页
针对等离子鞘套热力学波动造成电磁波传播特性变化的问题,结合湍流理论、等离子理论和电磁波传播理论,得到了热力学参数波动与介电常数间的关系。计算了不同状态下热力学参数波动引起S和Ka波段电磁波透射和反射系数的变化。结果表明,当... 针对等离子鞘套热力学波动造成电磁波传播特性变化的问题,结合湍流理论、等离子理论和电磁波传播理论,得到了热力学参数波动与介电常数间的关系。计算了不同状态下热力学参数波动引起S和Ka波段电磁波透射和反射系数的变化。结果表明,当电子密度增大,S波段反射系数变化减小、透射系数变化增大;当Ka波段在碰撞频率10MHz时,反射系数变化增大、透射系数变化减小,在碰撞频率1GHz和50GHz时透射系数变化反射系数变化先增后减。不同高度下波动的影响也不同,S波段透射和反射系数变化随高度升高先减后增;Ka波段透射系数变化先减后增、反射系数变化先减后增而后再次减小。因此,应根据实际环境状态获得波动的包络范围,进而针对性开展测控通信系统设计。 展开更多
关键词 等离子鞘套 热力学参数波动 电波传播 黑障
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非饱和土中弹性波的传播特性 预览
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作者 翟睿智 周凤玺 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期120-126,共7页
根据多孔介质混合物理论,考虑土颗粒间的吸应力,建立一类非饱和土三相波动模型.基于VG模型得到非饱和土中体波的传播波速和衰减的解析表达式,并且与已有的试验数据相比较,验证了理论分析结果的有效性.通过参数分析探讨非饱和土中体波的... 根据多孔介质混合物理论,考虑土颗粒间的吸应力,建立一类非饱和土三相波动模型.基于VG模型得到非饱和土中体波的传播波速和衰减的解析表达式,并且与已有的试验数据相比较,验证了理论分析结果的有效性.通过参数分析探讨非饱和土中体波的相速度和衰减与频率、饱和度和吸应力等影响因素的关系.结果表明:非饱和土中存在4种体波,即3种纵波和1种横波;各种体波均具有频散性和衰减性,其中波速P1波最大,S波次之,P3波最小,衰减大小正好相反;饱和度以及吸应力对非饱和土中波的传播有着显著的影响. 展开更多
关键词 非饱和土 孔隙度 频率 波传播 混合物理论
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不同因素对潜堤波浪传播的影响 预览 被引量:1
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作者 彭程 耿宝磊 +1 位作者 张慈珩 张琪 《水运工程》 北大核心 2018年第5期16-22,48共8页
针对波浪穿过梯形潜堤时的波浪形态沿程变化问题,以梯形潜堤为研究对象,通过二维水槽试验,研究梯形潜堤上规则波的传播特征,以比波高为参数分析不同波浪要素(波高、周期和水深等)对波浪传播变形的影响。试验结果表明,其他条件不变时... 针对波浪穿过梯形潜堤时的波浪形态沿程变化问题,以梯形潜堤为研究对象,通过二维水槽试验,研究梯形潜堤上规则波的传播特征,以比波高为参数分析不同波浪要素(波高、周期和水深等)对波浪传播变形的影响。试验结果表明,其他条件不变时,入射波高越大、波浪周期越小、堤顶淹没水深越小时,波高在潜堤上方衰减越明显。在有足够水深,且波高较小时,波浪对潜堤均有良好的穿透性;波高较大时,波浪在潜堤上部发生破碎,波浪穿过潜堤后波高衰减,此时潜堤的消波作用明显;在波浪不发生破碎情况下,较长周期波浪在潜堤顶部比波高增大,且出现双峰值。 展开更多
关键词 波浪传播 潜堤 波要素 比波高
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Time-history responses on the surface by regularly distributed enormous embedded cavities:Incident SH-waves
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作者 Mehdi Panji Saeed Mojtabazadeh Hasanlouyi 《地震学报:英文版》 CSCD 2018年第3期137-153,共17页
关键词 时间域 分布式 表面 波浪 历史 嵌入 事件 边界积分方程
平面P波作用下液化场地中隧道结构的波动分析 预览
11
作者 左熹 王婷婷 +1 位作者 王炳辉 苏慧 《重庆交通大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第4期7-14,共8页
将液化土体视为黏性流体,从黏性流体的运动方程和连续性方程推导出液化土体的波动方程,并证明波动方程的损耗与动力黏度有关。结合复变函数法求解了隧道结构周围半无限空间中波动位移场和应力场,根据隧道结构外侧与周围液化土体之间应... 将液化土体视为黏性流体,从黏性流体的运动方程和连续性方程推导出液化土体的波动方程,并证明波动方程的损耗与动力黏度有关。结合复变函数法求解了隧道结构周围半无限空间中波动位移场和应力场,根据隧道结构外侧与周围液化土体之间应力和位移连续的边界条件,可得波动问题中各势函数的待定复系数,分析了隧道结构在平面P波作用下所产生的径向和环向动应力集中程度。结果表明:P波入射时隧道结构的应力集中分布随入射角度不同而呈现出明显差异。动力黏度对隧道结构的动应力集中有明显的影响,隧道结构的应力分布随动力黏度的变化而改变,动力黏度越小,应力集中程度越高。 展开更多
关键词 隧道工程 P波 液化场地 隧道结构 波动
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径向部分相干光束在各向异性非Kolmogorov湍流中的传输
12
作者 王铭淏 元秀华 +3 位作者 李军 周小歆 李奇 周泽宇 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期272-282,共11页
具有中心对称相干度分布的非均匀部分相干光,即径向部分相干光束(RPCB),可以有效降低大气湍流引起的光束闪烁,改善接收质量。应用波动光学仿真方法,比较研究了相干高斯光束、高斯谢尔模光束和具有凸型高斯型、超高斯型相干度分布... 具有中心对称相干度分布的非均匀部分相干光,即径向部分相干光束(RPCB),可以有效降低大气湍流引起的光束闪烁,改善接收质量。应用波动光学仿真方法,比较研究了相干高斯光束、高斯谢尔模光束和具有凸型高斯型、超高斯型相干度分布的径向部分相干光束在各向异性的非Kolmogorov湍流中的传输特性,从远场光强分布和孔径平均闪烁指数等方面分析了湍流的各向异性参数和非Kolmogorov功率谱指数对远场光束质量的影响。仿真结果显示,光束的接收质量随功率谱指数的增大而持续劣化;同时,各向异性湍流会导致远场光斑呈椭圆形分布,因而在接收端使用等面积的椭圆接收孔径替代圆形孔径,可以显著降低接收机的孔径平均闪烁指数。总体而言,径向部分相干光束在各向异性非Kolmogorov湍流中,特别是在接收孔径较小的情况下,具有优于完全相干光和高斯谢尔模光束的传输性质。 展开更多
关键词 光通信 自由空间光通信 光场调控 波动光学仿真 大气湍流 光场传播
Improved quadratic isogeometric element simulation of one-dimensional elastic wave propagation with central difference method 预览
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作者 Weibin WEN Shibin LUO +2 位作者 Shengyu DUAN Jun LIANG Daining FANG 《应用数学和力学:英文版》 SCIE EI CSCD 2018年第5期703-716,共14页
关键词 繁殖问题 数字模拟 元素 波浪 差别方法 中央 弹性 稳定性条件
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固体氧化物燃料NiO–YSZ/YSZ半电池的冲击力学性能
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作者 李善恩 徐挺 +1 位作者 缪馥星 官万兵 《硅酸盐学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期861-866,共6页
应用Hopkinson压杆装置,研究了阳极支撑固体氧化物燃料电池片(SOFC)半电池NiO–YSZ/YSZ的冲击力学性能,得到了半电池薄片在不同应变率下的应力–应变曲线,分析了半电池中的应力波传播特性及其应变率效应。结果表明:半电池薄片在冲击... 应用Hopkinson压杆装置,研究了阳极支撑固体氧化物燃料电池片(SOFC)半电池NiO–YSZ/YSZ的冲击力学性能,得到了半电池薄片在不同应变率下的应力–应变曲线,分析了半电池中的应力波传播特性及其应变率效应。结果表明:半电池薄片在冲击载荷下,弹性变形范围很小,塑性屈服极限强度较小,且对应的应变值也较小。在半电池样品的极限强度范围内,随着应变的增大,半电池样品薄片的动态应力–应变曲线的切线模量减小,属于递减硬化材料;半电池中的应力波传播速率减小。随着应变率的增加,半电池薄片的极限强度增大,应变率效应明显。另外,随着波阻抗比的增大,半电池薄片中应力–应变"均匀化"分布的透射–反射次数随之减小。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 HOPKINSON压杆 动态应力–应变 波传播 应变率 氧化镍–钇稳定氧化锆/钇稳定氧化锆半电池
抛物方程法在森林环境电波传播特性预测中的应用 预览
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作者 刘晓娣 宋斌斌 +1 位作者 张静 毕敬腾 《电讯技术》 北大核心 2018年第3期257-262,共6页
为提高大区域森林环境电波传播特性预测的准确性,研究抛物方程(PE)法在森林环境电波传播特性预测中的应用,提出了基于抛物方程的森林模型。该模型采用PE法实现准确快速求解,考虑森林在垂直方向上的非均匀性,引入森林分层模型,将森林分... 为提高大区域森林环境电波传播特性预测的准确性,研究抛物方程(PE)法在森林环境电波传播特性预测中的应用,提出了基于抛物方程的森林模型。该模型采用PE法实现准确快速求解,考虑森林在垂直方向上的非均匀性,引入森林分层模型,将森林分为树冠、树干两个均匀有耗介质层,并根据森林区域的特性参数确定各有耗介质层的等效介电常数,相比于传统将森林等效为一个给定介电常数的均匀有耗介质层,能够更准确地描述森林对电波传播的影响。将其应用于三种常见绿叶林的电波传播特性预测中,仿真结果表明,该模型能够反映不同区域、不同植被种类的森林对电波传播的影响差异,有效预测大区域森林环境电波传播特性。 展开更多
关键词 电波传播 抛物方程 森林分层模型 等效介电常数
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Velocity structure building and ground motion simulation of the 2014 Ludian Ms 6.5 Earthquake 预览
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作者 Zhang Lei Xu Yanjie +1 位作者 Wang Jinting Zhang Chuhan 《地震工程与工程振动:英文版》 SCIE EI CSCD 2018年第4期719-727,共9页
关键词 运动模拟 地震记录 速度结构 地面运动 大楼 结构模型 关键参数 云南省
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通信车间传播损耗射线法模型精度分析
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作者 方欣欣 王学田 孙静 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第A01期60-63,共4页
复杂地面存在反射波、绕射波、地表波等多种散射场,且各种散射场幅度和相位与地面物理及几何特征参数密切相关。全文基于战场环境下系统间电磁兼容预测的的准确性与高效率兼顾原则,以电磁地面电磁散射特性全波法仿真计算值为基准,分别... 复杂地面存在反射波、绕射波、地表波等多种散射场,且各种散射场幅度和相位与地面物理及几何特征参数密切相关。全文基于战场环境下系统间电磁兼容预测的的准确性与高效率兼顾原则,以电磁地面电磁散射特性全波法仿真计算值为基准,分别考虑了射线法模型中二线法、四线法和六线法的精度,结果表明四线法能够满足工程预测精度(3dB)的要求。 展开更多
关键词 电磁特征 射线法 电波传播
Wave Propagation in Fluid-Filled Single-Walled Carbon Nanotube Based on the Nonlocal Strain Gradient Theory
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作者 Yang Yang Jinrui Wang Yang Yu 《固体力学学报:英文版》 SCIE EI CSCD 2018年第4期484-492,共9页
关键词 繁殖行为 非局部 度理论 液体 种类 TIMOSHENKO 边界理论 波浪特征
关于抛物方程傅里叶变换步进算法在电波绕射中的应用研究 预览
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作者 曹志 逯贵祯 代明 《中国传媒大学学报:自然科学版》 2018年第2期38-41,共4页
抛物方程傅里叶步进算法是电波传播覆盖预测的兼顾计算精度和计算速度的有效算法。在本文计算分析研究中,考虑菲涅耳绕射问题的解析结果与抛物方程计算结果进行了比较。在数值计算研究中,讨论了抛物方程最大偏离角度,傅里叶变换数据点数... 抛物方程傅里叶步进算法是电波传播覆盖预测的兼顾计算精度和计算速度的有效算法。在本文计算分析研究中,考虑菲涅耳绕射问题的解析结果与抛物方程计算结果进行了比较。在数值计算研究中,讨论了抛物方程最大偏离角度,傅里叶变换数据点数,离散间隔对障碍物绕射结果的影响。 展开更多
关键词 抛物方程 电波传播 傅里叶变换
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双复合离散型艾里涡旋加速光的传输特性 预览 被引量:1
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作者 韩坤 高爱华 +5 位作者 戢凯文 李莎莎 温增润 高平安 齐新元 白晋涛 《光子学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期39-46,共8页
利用全息技术,采用二元相位处理后的离散型艾里涡旋相位,制作了一种双复合离散型艾里涡旋加速光.理论模拟和实验探究了该加速光的传输特性,以及线性因子(s)、径向层数(N)和拓扑荷梯度(ΔL)对光场的调控机制.结果表明,双加速光在... 利用全息技术,采用二元相位处理后的离散型艾里涡旋相位,制作了一种双复合离散型艾里涡旋加速光.理论模拟和实验探究了该加速光的传输特性,以及线性因子(s)、径向层数(N)和拓扑荷梯度(ΔL)对光场的调控机制.结果表明,双加速光在传输过程中,由于离散和旋转效应,逐渐分离为多个类艾里光;通过调节传输距离及ΔL,可实现二维类艾里光至一维类艾里光之间的演化.此外,N和s可分别调节双加速光的强度分布及其在初始截面(z=0处的x-y平面)中的位置分布;ΔL也可调节分离的类艾里光之间的强度分布. 展开更多
关键词 艾里涡旋光束 波传输 空间光调制器 全息技术
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