时域物理光学法分析均匀介质目标的瞬态散射

提出将时域物理光学法（TDPO）应用于计算电大均匀介质目标的时域散射场。将菲涅尔反射系数应用到频域物理光学近似中,由逆傅里叶变换推导出介质TDPO的表达式,从而使TDPO能够分析电大均匀介质目标的瞬态响应。同时给出了三角面片建模下入射波的遮挡消隐方法。计算了典型目标的瞬态散射响应和宽带雷达散射截面（RCS）,与其他方法求得的结果吻合良好,验证了介质TDPO的正确性。     

时域散射问题中近场—远场转换的新途径

本文针对散射问题时域近场－远场转换问题。探讨了两种新的算法。其一是采用Ｓｔｒａｔｔｏｎ－Ｃｈｕ散射场物积分表示式，由表面感应直接求时域散射远场。其二是采用拉氏变换和卷积的方法导出求解３－Ｄ和２－Ｄ时域散射远场形式上统一的公式。     

时域散射问题中近场－远场转换的新途径

本文针对散射问题中时域近场一远场转换问题，探讨了两种新的算法．其一是采用Ｓｔｒａｔｔｏｎ－Ｃｈｕ散射场的积分表示式，由表面感应流直接求时域散射远场．其二是采用拉氏变换和卷积的方法，导出求解３－Ｄ和２－Ｄ时域散射远场形式上统一的公式．文中以规则形体为计算实例，验证了算法的可行性．     

利用近场、远场激光后向散射反演能见度的新算法

报道了一种综合激光近场回波修正信号与远场信号计算大气均值消光系数并反演大气能见度的新算法.该算法与传统的仅利用远场信息计算大气能见度的方法相比,利用了更多高信噪比信息并提供了传统算法所不能提供的近场信息.利用此算法,自行研制便携式激光后向散射大气能见度测量仪样机一套,通过大量外场试验证明了该算法的有效性及可靠性.     

在复杂目标散射近场预估中的应用

本文结合物理光学(PO)法、几何绕射理论(GTD)、弹跳射线法(SBR)等高频方法和部件分解法,研究了电大尺寸复杂目标的近场散射特性.     

时域平面近场散射测量研究

时域平面近场散射测量是一种在近场区域进行散射测量的技术,可以有效地进行宽带的散射测量,具有超宽带测试、可以获得时域散射场、空间利用率高等特点,针对时域平面近场散射测量技术体系,在时域近场测量的理论基础上,提出了系统组建方案,论证了系统的可行性,开展了针对典型目标的验证测试,并对测量结果进行了初步的误差分析.证明了时域平面近场散射测量的有效性.     

微起伏地面的建筑物后向散射特性研究

针对包围城市建筑物地面起伏较小的情况,解析推导了建筑物后向散射结果。后向散射主要由建筑物屋顶、墙面以及地面的一次散射和地面、墙面形成的二面角的二次散射组成,利用微扰法计算一次散射,对于二次散射,墙面利用几何光学法,地面利用微扰法计算。数值分析了后向散射和主要场景参数之间的变化关系,例如建筑物方位角、电磁波入射角、地面和墙面的介电常数和地面粗糙度,为城市目标SAR图像解译和建筑物参数反演提供了一定理论指导。     

部件分解法／高频混合法在复杂目标散射近场预估中的应用

本文结合物理光学（PO）法、几何绕射理论（GTD）、弹跳射线法（SBR）等高频方法和部件分解法,研究了电大尺寸复杂目标的近场散射特性。     

用统一的时域近场—远场变换求解目标瞬态散射特性

利用拉氏变换和卷积的方法,导出了求解3-D和2-D时域散射远场的形式上统一的公式,使得2-D情况成为3-D的一个特例,这给编制求解时域散射远场的通用程序带来方便.同时这种3-D的近场-远场变换算法和原来的算法比较并没有增加计算量.对简单形体的计算验证了算法的可行性.     

应用改进迭代物理光学方法分析电大尺寸开口腔体散射

为了克服用IPO法处理电大尺寸形状相对复杂的腔体散射时会出现迭代收敛慢甚至发散现象,本文引入松弛因子、异步迭代以及继承迭代等措施改进迭代的收敛性,所得结果与其它方法或实验结果符合很好。     

\"时间窗\"对天线时域平面近场测试结果的影响

天线时域近场测试技术是一种新兴的、测试宽带场和工作在窄脉冲激励下天线辐射场的高效的测试技术.因为它可以利用\"时间窗\"技术进行信号处理,使其相对频域测试具有独特的优势.本文在已建立的天线时域近场测试系统的基础上,从实验的角度,对\"时间窗\"参数在天线时域平面近场测试中的影响进行验证分析.举例了三个波段标准天线方向图的测试分析结果,并得出初步结论.     

天线时域近场测量技术与实验系统

天线时域近场测试技术是一种新兴、高效的天线测试技术,能够快速精确地测量出天线的时域场和宽带特性。介绍了成功组建的国内第一套天线时域平面近场测试系统简单情况,给出了L、S、C、X四个波段的标准天线方向图验证测试结果,把测试结果跟频域近、远场测试系统上测得的结果进行了比较,证明测试理论的正确性和测试系统的实用性。     

时域近场测量综述

介绍了时域近场测量的基本原理以及时域近远场变换的两种计算方案.比较了时域近场测量和频域近场测量,得到时域近场测量的优缺点及适用范围.并对直接时域计算方案和间接频域计算方案两种计算方法进行简单的比较,得到了两种计算方法各自的优缺点.     

固体浸没透镜的近场光场分析

采用二维时域有限差分法(2D-FDTD method)研究了线偏振的高斯光束透过固体浸没透镜(SIL)的近场矢量光场分布特性。分析模拟结果表明,SIL底面的出射光场发生了退极化,产生了与入射光偏振方向垂直的退极化分量;退极化分量的存在使出射总光场的光斑得到一定程度的“加宽”;与入射光偏振方向相同的分量场的光斑均小于总场的光斑,且SIL的折射率越大,两者的差别也越大。     

孔径型超分辨近场结构光盘的电磁场分析

采用三维时域有限差分（3D-FDTD）方法建立了孔径（TA）型超分辨近场结构（super-RENS）光盘的电磁场计算模型。计算中,用矢量基模高斯光束模型作为聚焦光束的近似,用Lorentz模型描述掩膜介质Sb和反射层介质A1在光频段的色散特性。对写入和读出过程中的电场分布进行了理论分析,并与普通CD-R／W光盘进行了比较。理论计算结果很好地说明了TA型super-RENS光盘写入和读出时的电场分布特性,从本质上解释了超分辨率读写的机制,得到了和实验一致的结果。     

数值研究负折射率超透镜近场亚波长成像

文章采用时域有限差分法研究负折射率平板超透镜的电磁聚焦现象,计算近场成像特性;计算结果给出负折射率平板透镜近场成像的波场分布,双波源的成像分辨率为四分之一波长,达到亚波长分辨效果。计算结果表明,负折射率超透镜近场亚衍射成像只在一定的参数条件下成立。     

镀银膜光探针尖与银粒子间场增强最佳条件的FDTD模拟研究

本文利用时域有限差分法(FDTD)模拟了在p极化平面波侧向照射下,扫描近场光学显微镜镀银膜四面锥形探针扫描直径30纳米银球\"热点\"处的电场增强因子及最佳条件.我们得出了膜厚和探针与银球之间间隙的最佳条件:间隙3纳米时最佳膜厚为20～50纳米,此时的场增强因子最强为70左右;膜厚30纳米时,间距1纳米增强因子最强为298.     

用于电磁波多尺度问题求解的高效FDTD-PITD混合算法北大核心CSCD

针对电磁波多尺度问题的高效仿真需求,提出了基于亚网格技术的时域有限差分(FDTD)方法与时域精细积分(PITD)方法的混合数值算法。该混合算法的基本思想是采用局部亚网格技术分别对精细结构区域以及其他区域进行剖分,并应用FDTD方法和PITD方法分别对粗网格区域与细网格区域进行求解,同时构建信息交互策略交换细网格区域与粗网格区域的计算信息。一方面该方法减少了电磁波多尺度问题的网格剖分数目,显著降低了内存需求;另一方面由于应用于细网格区域的PITD方法不受Courant-Friedrich-Levy(CFL)数值稳定性条件的限制,该混合方法能够采用较大的时间步长进行仿真,减少了迭代步数以及CPU执行时间。数值计算结果验证了混合算法的稳定性、可行性以及高效性。     

超分辨近场结构中二元共晶合金掩膜的工作机制

超分辨近场结构(super-RENS)技术通过在传统光盘结构中插入掩膜结构而实现近场超分辨,是目前最具实用化前景的超高密度光存储技术之一,其中掩膜层的近场光学特性是决定其光存储性能的关键。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对合金掩膜的近场光强分布进行了数值仿真和分析,提出二元共晶合金薄膜在激光作用下形成的规则微结构可能是以其作为掩膜层的超分辨近场结构光盘产生较高信噪比(SNR)的原因。     

近场光镊技术的研究进展和应用前景

近场光镊是近场光学领域中的新型技术,因其可对纳米尺度微粒直接进行捕获和操纵而受到广泛关注.简述了该技术的原理,详细介绍了近场光镊技术的研究进展及其在众多学科领域中的潜在应用.