散射体特征对隔声超材料性能的影响

为研究应用于轨道车辆降噪的声学超材料,在分析两种晶体结构的基础上,从密度角度出发研究散射体特征对声学超材料性能的影响。建立三维三组元金刚石声子晶体模型,通过控制变量法在控制基体材料和包裹层材料参数一致的情况下,针对散射体密度进行梯度递增,以此求解并绘制不同散射体密度条件下三维三组元金刚石声子晶体能带结构图。结果表明:三维三组元金刚石声子晶体的带隙作用频率在6725.77 Hz~11632.62 Hz之间,基本与高速列车噪声覆盖范围重合;带隙随着散射体密度的增加,带隙起始频率和带隙终止频率均从高频开始降低,二者降低幅度有所区别。带隙宽度会随散射体密度的增加而增加,拟合带隙随散射体密度变化的曲线后发现,三维三组元金刚石声子晶体的带隙宽度随密度的变化曲线更倾向于3阶函数。该结构的扩展结构可应用于轨道车辆地板层、高速铁路沿线声屏障等有降噪需求的部位。

ZnO粉末激光器激射激光的密度要求

基于相干反馈无序激光理论,以ZnO粉末激光器为例,模拟了光子在无序介质中的行为。发现只有密度达到临界值时才能出射激光;另外,当ZnO散射体密度不断增加时,系统的增益与损耗之比不断变大,系统激射激光变得更容易,以及满足激光激射所需的临界增益系数要求也越来越低,这与实验结果是相符的。

不同信道环境的激光水下传输仿真

为更深入研究水下激光在武器探测及通信中的应用与不同信道环境传输过程中的特性,验证蒙特卡洛法仿真在水下激光传输中,关于水下散射体直径、密度和距离对接收光子权重、单光子散射次数以及时间展宽的影响,将米氏散射解析模型与蒙特卡罗法仿真结合,通过改变米氏散射模型中的散射体直径、密度以及传输距离从而改变仿真过程中需设置的散射系数、消光系数、不对称因子以及光子自由运动距离,得到其仿真结果关于光子权重随散射体直径、密度以及传输距离的增大而减小的结论,分析了造成其结果的原因;研究了水下散射体直径在蒙特卡洛罗仿真中对单光子平均散射次数的影响。仿真结果表明:在米氏散射模型中单光子散射次数随着散射体直径的增大而增加,分析了散射体直径对造成时间展宽的影响。