梯度折射率

摘要： 齿鲸回声定位信号具有高频高指向性特性,使其能够精确感知水中目标,是现代声纳模仿的对象。本文通过分析小抹香鲸Kogia breviceps头部的几何结构与组织特性,采用双曲正割折射率材料模拟声速连续变化的额隆,并利用双曲正割折射率材料的最外侧声线轨迹对额隆的轮廓进行建模。在频域与时域两种模式下,应用有限元方法对仿真模型的远场指向性展开了分析,结果表明,点源经过具有双曲正割梯度折射率的额隆后在开口处形成了平面波,即额隆起到了准直的作用。通过对远场声压值分区域相关性分析表明,额隆的准直作用是形成较窄主瓣的主要原因,气囊和头骨则主要起到抑制旁瓣的作用。

摘要： 梯度折射率液晶透镜是一种可通过调控电场来改变其空间有效折射率分布来实现变焦的光学透镜。由于它具有焦距自由可调、结构紧凑、稳定性良好等优点,在光学透镜领域受到了广泛的关注。本文介绍了电控梯度折射率液晶透镜的基本工作原理,描述了4种电极类型的梯度折射率液晶透镜边缘电场驱动的液晶透镜、离散多电极型液晶透镜、高阻层电极型液晶透镜、完整电极或无电极层液晶透镜。通过评价具有代表性的例子全面地展示液晶透镜的发展现状,读者可简单、清晰,直观地了解和掌握电控折射率液晶透镜的发展历程与未来方向,为进一步研究电控梯度折射率液晶透镜提供清晰的基础认知与参考方向。

摘要： 采用磁性电磁超构材料,设计了具有柱对称梯度折射率分布的二维体系,根据梯度的不同可以实现光束的不同调制功能.通过等效介质理论,可以计算磁性电磁超构材料的等效电磁参数,从而获得等效折射率.而且,随着磁性柱半径的变化,可以实现等效折射率的灵活调制.尤为特别的是,通过改变外加偏置磁场的空间分布,可以实现不同的折射率梯度,这也是磁性电磁超构材料相对于普通介质体系的优越性.基于多重散射理论,对光束在二维体系中的传输行为进行了模拟计算,研究结果表明通过调制外加偏置磁场可以实现光束的囚禁、光束的内偏折和外偏折、以及分束等功能.而且,通过改变外加磁场可以实现不同功能间的切换,这种灵活的调制能力为光束传输提供了新的自由度.

摘要： 在打破传统蒙特卡罗方法在光线跟踪计算时各个子过程连贯性的基础上,发展了灵活的逆正向蒙特卡罗法,进而利用该方法研究了介质的矢量辐射传输问题。通过建立一维梯度折射率半透明介质模型,模拟了大气层折射率分布,得到了考虑偏振时介质自身的Stokes矢量。研究结果表明,梯度折射率介质不同表面的发射率存在一定的区别,散射性介质在考虑偏振时表面发射率的结果与标量方法存在一定的差异。逆正向蒙特卡罗方法可用以解决矢量辐射传输这类复杂问题。

摘要： 基于3D打印技术设计、制造了一种具有波瓣等化特性的工作在X波段的多波束龙伯透镜天线。透镜所需梯度变化的相对介电常数通过改变透镜每个单元的介质填充率得到。运用一组双模圆锥喇叭天线作为馈源,从而产生具有波瓣等化特性的多个波束。实验证明,该天线能够在三维空间产生多个波束,在水平和俯仰方向覆盖±20º的范围,各波束辐射特性几乎相同。天线的最高增益为22 dBi,3 dB波束宽度为8º,具有高增益和良好的聚焦特性。由于该天线制造简单、快速且成本低,凭借其良好的工作特性,在雷达、探测、传感等领域有着良好的应用前景。

摘要： 为解决电润湿液体透镜调焦系统的单色像差随调焦过程中发生较大改变的问题,提出利用梯度折射率分布可调的液晶透镜对系统单色像差进行校正的设计方案.在850 nm波长下,采用液晶透镜对系统在无限远到200mm间6种典型物距下的单色像进行校正.在系统像差最大的无限远物距下,边缘视场的点列图几何半径从44.696 μm减小到7.423μm,其余视场下的弥散斑均减小到艾里斑以内,系统单色像差得到了较好的校正.为减少液晶透镜响应时间,将液晶透镜改为5个1/5盒厚的液晶透镜的叠层组合,大幅提高了响应速度.研究发现,此结构同样对系统在不同物距下的单色像差具有良好的校正作用.

摘要： 基于3D打印技术设计、制造了一种具有波瓣等化特性的工作在X波段的多波束龙伯透镜天线.透镜所需梯度变化的相对介电常数通过改变透镜每个单元的介质填充率得到.运用一组双模圆锥喇叭天线作为馈源,从而产生具有波瓣等化特性的多个波束.实验证明,该天线能够在三维空间产生多个波束,在水平和俯仰方向覆盖±20o的范围,各波束辐射特性几乎相同.天线的最高增益为22 dBi,3 dB波束宽度为8o,具有高增益和良好的聚焦特性.由于该天线制造简单、快速且成本低,凭借其良好的工作特性,在雷达、探测、传感等领域有着良好的应用前景.

摘要： 针对现有声学透镜结构确定后功能单一的问题,提出一种利用可调谐材料实现梯度折射率曲面声学透镜的新技术;不同于以往声学透镜依靠几何阵列结构渐变的方式,该曲面声学透镜通过电路系统建立温度与材料声学折射率的映射关系,调控梯度折射率的精确分布;曲面声学透镜在不同梯度温度控制下可实现多种声学功能器件,如隐身斗篷、吕内堡透镜和鱼眼透镜等,具有调试简单,便于操作等特点;基于透镜材料声学特性可调谐和热电路温度控制技术,实现了一个功能可切换的梯度折射率曲面声学透镜器件,研究结果可为设计新型多功能声波导控制器件提供理论与技术支持.

摘要： 通过一种高效而廉价的显微热极化工艺,在硫卤玻璃中刻印出覆盖可见到中红外波长且具有梯度折射率(GRIN)微结构的衍射光学元件(DOE)。研究了显微热极化的主要极化参数(极化电压U)对硫卤玻璃的微观形貌、微结构、衍射效果和梯度折射率的影响规律。在U为0.75~1.00 kV范围内发现了有效印刷GRIN微结构硫卤玻璃的形成区。表面形貌的深度、衍射级数随着U的增加而增加,但显微热极化对光学透过影响较小而不影响实际应用。显微热极化印刷后硫卤玻璃表面可以观察到周期长度为25μm且最大相位差高达0.60λ(λ=632.8 nm)的GRIN微结构。其衍射性能的主要来源是近阳极一侧亚表面的K+迁移和玻璃结构重排形成周期性分布的GRIN微结构。

摘要： 针对传统导光板型太阳能聚光器中存在的漏光问题,提出了基于抛物线方程和梯度折射率计算方法的太阳能聚光器设计,与匀质材料的聚光系统做了对比分析,获得了较高的光学效率,并对其耦合后的入射角度与聚光模块的抛物线系数及其高度之间的关系进行了研究.为实现接近理想情况下的光线自聚焦现象,研究了光波导板内部折射率的分布情况.在考虑菲涅尔反射损耗和各处材料的吸收损耗等情况下,利用LightTools光学仿真软件对所设计的聚光系统进行光线追迹,结果表明:在光波导板长度为55 mm时,光学聚光比达到22,光学效率为80％,该聚光器系统性能最佳,为小型聚光光伏系统在日常生活中的应用发挥了一定的指导作用.

摘要： 本文采用迎风无网格法(UPCM)求解了强烈非均匀介质内的辐射传递问题,并且考虑介质折射率的梯度变化,UPCM的试验函数采用移动最小二乘近似.由于强烈非均匀介质内存在不连续的衰减系数分布,常规的数值方法比如直接配点无网格法(DCM)的收敛性差,数值解中会出现非物理震荡、假散射以及射线效应.因此,本课题组首次提出了迎风无网格法的相关理论,并给出迎风因子选取的经验公式.通过多个一维和二维的数值算例验证,在适当的迎风因子下,迎风无网格法能够基本消除辐射数值求解过程中出现的非物理震荡和假散射,对于射线效应也有一定的抑制作用.最后,将迎风无网格法应用于求解梯度折射率内的辐射传递问题,数值结果与相关文献结果相吻合.

摘要： 用球谐函数法求解了一维梯度折射率介质内各向异性散射热辐射传递。利用球谐函数的正交性和递推性质，将积分-微分形式的辐射传递方程转化为常微分方程组，同时，消除了梯度折射率方程中的角度微分项，最后通过有限体积法进行求解。对稳态辐射导热耦合模型进行了求解，并和文献中结果进行了比较。计算结果表明球谐函数法具有较好的计算精度，散射相函数的阶数对该方法的计算精度产生影响。对高阶散射相函数，可通过增加球谐函数法的展开阶数来提高计算精度。

摘要： 用球谐函数法求解了一维梯度折射率介质内各向异性散射热辐射传递.利用球谐函数的正交性和递推性质,将积分一微分形式的辐射传递方程转化为常微分方程组,同时,消除了梯度折射率方程中的角度微分项,最后通过有限体积法进行求解.对稳态辐射导热耦合模型进行了求解,并和文献中结果进行了比较.计算结果表明球谐函数法具有较好的计算精度,散射相函数的阶数对该方法的计算精度产生影响.对高阶散射相函数,可通过增加球谐函数法的展开阶数来提高计算精度.

摘要： 提出了求解二维梯度折射率介质内各向异性散射辐射传递的积分矩方法。通过散射相函数的处理和辐射强度矩的定义，将原始的积分-微分控制方程转化为微分方程，并用积分方法求解。将积分矩方法的计算结果和文献中的数据进行了比较，两者符合得很好。

摘要： 近年来，梯度折射率介质中瞬态辐射传递问题引起了人们越来越多的关注，而求解该问题的研究相对较少。本文将DRESOR法(被介质散射或壁面反射的能量分布方法)推广到求解梯度折射率各向异性散射介质中的瞬态辐射传递问题。本文考察了一维无发射，吸收，各向异性散射梯度折射率介质中瞬态辐射传递问题，对比结果显示DRESOR法具有很好的求解准确性，同时讨论了光学厚度、散射反照率、散射相函数以及梯度折射率对反射率和透射率分布的影响。

摘要： 本文提出了各向异性散射梯度折射率介质中圆柱坐标系下DRESOR法（Distribution of Ratio of Energy Scattered by the medium Or Reflected by the boundary surface）的求解方法。以三维圆柱形非黑壁面、吸收、发射、各向异性散射介质为例，采用圆柱坐标系下DRESOR法计算其任意方向的出射辐射强度，并且和文献中的计算结果进行了对比，进行了详细的分析。结果表明，圆柱坐标系下DRESOR法，在处理三维梯度折射率介质中的辐射换热分析中是一种行之有效的方法。

摘要： 热发射特性是材料重要的固有物理属性，在许多工程领域具有广泛的应用背景。与不透明材料热发射相比，半透明材料热发射机制更加复杂，取决于介质内折射率分布、温度分布等因素，需要跟踪热辐射在介质内的传递过程；因此半透明材料热发射是个考虑到诸多因素综合影响的表观发射概念，其求解难度更大，尤其对于梯度折射率介质。本文从高维多层逼近的思路出发，将梯度折射率介质划分为许多小区间，每个小区间温度及折射率均匀，相邻区间交界面考虑折射和反射，采用基于辐射分配因子的反向蒙特卡洛法求解了梯度折射率半透明材料的表观方向发射率，将其结果与文献对比，两者吻合良好，说明本文建立的模型可靠。

摘要： 梯度折射率材料因其卓越的光学性能及独特的传热特性而备受关注。光线在梯度折射率介质内遵循费马原理沿曲线传播，因此与折射率均匀分布的介质相比，梯度折射率介质内光线传输及跟踪过程更加复杂、求解辐射传递的难度亦大得多。本文基于梯度折射率介质中热辐射的曲线传递路径可"无限细分"为无数首尾相连的直线段这一思想，将折射率连续非均匀分布的介质划分为许多小区间（zones），假定每个区间折射率及其他物性参数均匀分布。只要划分的区间足够多，采用蒙特卡罗法跟踪区间与区间、区间与面元之间的直线（严格来说是折线）传递轨迹，即可实现梯度折射率介质辐射曲线传递的直线近似模拟。

摘要： 本文利用几何光学近似方法计算了在轴高斯波束入射情况下梯度折射率微珠的散射强度分布,通过与广义洛伦兹-米理论计算结果的对比,分析了不同散射角度上表面波等因素的影响。

摘要： 抗反射薄膜由于可以借着减少反射，增加透射及可增高光学系统影像的明晰度而在光学技术中起着关键作用。其基本原理是来自空气-薄膜和薄膜-基底等各界面的反射光进行波坏性相关干涉，从而减小反射增加透射。高分子材料作为抗反射材料具有重量轻，高的冲击强度，容易加工并能附着在柔性基板上面进行大面积加工。

摘要： 本发明的氟化镁颗粒是含有至少一个氟化镁微粒的氟化镁颗粒，所述至少一个氟化镁微粒的每个都具有对被承载体进行承载的细孔。而且，所述至少一个氟化镁微粒是多个微粒，所述多个微粒中彼此相邻的微粒之间存在粒界空隙状细孔，粒界空隙状细孔是对所述被承载体进行承载的间隙。

摘要： 本发明提供一种低折射率膜形成用组合物，其即使单层涂布也具有优异的抗反射功能，且不对环境造成影响，该低折射率膜形成用组合物的特征在于，其包含(A)无机聚硅氮烷以及(B)从含硅氮烷的有机聚合物、含硅氧硅氮烷的有机聚合物、含脲硅氮烷的有机聚合物中选出的至少一种有机聚合物，(A):(B)的重量比为40:60～17:83。

摘要： 本发明的氟化镁颗粒是含有至少一个氟化镁微粒的氟化镁颗粒，所述至少一个氟化镁微粒的每个都具有对被承载体进行承载的细孔。而且，所述至少一个氟化镁微粒是多个微粒，所述多个微粒中彼此相邻的微粒之间存在粒界空隙状细孔，粒界空隙状细孔是对所述被承载体进行承载的间隙。

摘要： 本发明提供一种低折射率膜形成用组合物，其即使单层涂布也具有优异的抗反射功能，且不对环境造成影响，该低折射率膜形成用组合物的特征在于，其包含(A)无机聚硅氮烷以及(B)从含硅氮烷的有机聚合物、含硅氧硅氮烷的有机聚合物、含脲硅氮烷的有机聚合物中选出的至少一种有机聚合物，(A):(B)的重量比为40:60～17:83。

摘要： 本发明提供用于形成低折射率膜的涂料、低折射率膜的制造方法以及低折射率膜。本发明的涂料能够形成兼具充分的低折射率功能和机械强度的低折射率膜。本发明的用于形成低折射率膜的涂料，其特征在于，包含二氧化硅粒子、结合在所述二氧化硅粒子表面上的金属醇盐和粘结剂成分。

摘要： 本发明公开一种梯度折射率透镜用基础玻璃及梯度折射率透镜，所述梯度折射率透镜用基础玻璃，按物质的量份数计包括以下组分：SiO2 50～64份，B2O3 1～15份，Al2O3 0～6份，MgO 0～5份，ZnO 0～8份，CaO 0～6份，BaO 0～3份，Tl2O 8～13份，Na2O 0～8份，K2O 0～2份，ZrO2 0～1份，In2O3 0.5～1份；其中，前提条件为：SiO2+B2O3 60～65份，Al2O3+MgO+ZnO 10～14份，CaO+BaO+Tl2O+Na2O+K2O+ZrO2+In2O3 21～24份。本发明所述梯度折射率透镜用基础玻璃，易于实现大数值孔径，具有高的透过率、快的离子交换速度以及高的热稳定性和化学稳定性，并且在高温炼制过程中挥发少。

摘要： 本发明提供一种梯度折射率介质透镜及梯度折射率介质透镜天线。其中，呈半圆柱形的梯度折射率介质透镜的折射率分布满足：，呈半球形的梯度折射率介质透镜的折射率分布满足：。半圆柱形/半球形梯度折射率介质透镜的折射率都是根据变换光学的原理，采用共形变换计算得到，折射率大于1，并且分布规律，实现方便，工作频带宽，既可单独用于成像，也可增加反射面用于通信、雷达等领域，或配合其它器件构成天线系统。本发明的梯度折射率介质透镜天线以所述半圆柱形/半球形梯度折射率介质透镜为主体，因而具有良好的方向性。

摘要： 本发明公开一种梯度折射率透镜用基础玻璃及梯度折射率透镜，所述梯度折射率透镜用基础玻璃，按物质的量份数计包括以下组分：SiO2 50～64份，B2O3 1～15份，Al2O3 0～6份，MgO 0～5份，ZnO 0～8份，CaO 0～6份，BaO 0～3份，Tl2O 8～13份，Na2O 0～8份，K2O 0～2份，ZrO2 0～1份，In2O3 0.5～1份；其中，前提条件为：SiO2+B2O3 60～65份，Al2O3+MgO+ZnO 10～14份，CaO+BaO+Tl2O+Na2O+K2O+ZrO2+In2O3 21～24份。本发明所述梯度折射率透镜用基础玻璃，易于实现大数值孔径，具有高的透过率、快的离子交换速度以及高的热稳定性和化学稳定性，并且在高温炼制过程中挥发少。

摘要： 本发明提供一种梯度折射率介质透镜及梯度折射率介质透镜天线。其中，呈半圆柱形的梯度折射率介质透镜的折射率分布满足：，呈半球形的梯度折射率介质透镜的折射率分布满足：。半圆柱形/半球形梯度折射率介质透镜的折射率都是根据变换光学的原理，采用共形变换计算得到，折射率大于1，并且分布规律，实现方便，工作频带宽，既可单独用于成像，也可增加反射面用于通信、雷达等领域，或配合其它器件构成天线系统。本发明的梯度折射率介质透镜天线以所述半圆柱形/半球形梯度折射率介质透镜为主体，因而具有良好的方向性。

摘要： 本发明提供一种不含铅或铊、并且适于制备孔径角为16°－20°的梯度折射率棒透镜的玻璃组合物和一种由该组合物制得的梯度折射率棒透镜。所述组合物是梯度折射率棒透镜用基础玻璃组合物，其特征在于包含下列组分(以摩尔％表示)并且基本上不含铅和基本上不含铊：20≤SiO