一、几个平面概念在超平面上的推广(论文文献综述)
欧凯[1](2021)在《人工微结构超表面的光场调控物理及其应用》文中提出光学和纳米光子学研究的核心问题之一可归结为对光与物质相互作用物理机制的理解以及如何构建新颖的器件对光进行有效操控。人工微结构超材料作为一种新型的材料结构,通过对结构几何自由度的人工调控可实现对电磁波的定制化操控。超构表面,即二维的超材料,是由亚波长尺度的超构单元构成的人工微结构阵列。通过对超构单元电磁特性和空间排列序的有效人工构造,超构表面能以超薄、平面可集成的独特几何构型在亚波长空间尺度上实现对光场多维度的灵活操控。正是由于丰富的人工可调自由度和多参量操控的物理机制,光学超构表面被预言有可能产生颠覆性的应用技术。面向具有诸多光电技术重大应用的红外光学,基于人工微结构超表面强大的光场操控能力,发展应用于红外波段的小型化、高效和多功能集成的光子操控器件具有非凡的意义。本论文基于超构表面光场调控物理,着重研究具有光子轨道角动量、偏振和宽带色散操控功能的透射型硅基超构光学器件,主要研究内容如下:1.研究了基于高对比度超构表面(Si/SiO2)的高效聚焦光学涡旋的产生和轨道角动量光束的检测方法。通过研究聚焦光学涡旋波前阵面的演化形式,并对超构单元的电磁响应参数(透射振幅和相位)进行优化设计,引入超构表面的相位梯度分布重构波阵面,产生了近红外波长(1550nm)的轨道角动量光束,获得了70%-80%的聚焦效率。研究了光学涡旋与超构表面的相互作用,从轨道角动量湮灭的角度出发,利用干涉全息原理和离轴构型研究了基于超构表面的多通道聚焦光学涡旋的产生和光子轨道角动量的检测。2.提出了偏振和相位色散的多参量联合调控理论模型和多功能宽带消色差超构器件的新思路,并进行了实验验证。利用双面抛光的硅片加工了两种工作于中波红外的宽波段(3.5-5μm)偏振调控消色差聚焦超构器件(BAFOV-metasurface和BAFS),器件具有较大的数值孔径(NA=0.45)。首先,研究了BAFOVmetasurface对宽带光束的波前整形、消色差聚焦和偏振操控性能,将不同偏振态的宽带入射光调制成携带不同轨道角动量的消色差聚焦光学涡旋。另外,通过引入离轴相位梯度,构造了一种偏振操控的宽带消色差聚焦分束器(BAFS)。BAFS在连续带宽内可选择性地将不同偏振态的光子汇聚到焦平面上设定的不同位置,聚焦光斑具有接近衍射极限的特征。3.基于几何相位的宽带消色差超构透镜对入射光的偏振特性具有依赖性且功能单一。这里基于全硅基超构表面,在中波红外3.5-5μm实现了具有高数值孔径(NA=0.45)的偏振不敏感宽带消色差超构透镜。实验上验证了所构建超构透镜的宽带消色差的衍射极限聚焦和中波红外宽带成像性能。成功实现了偏振可控的变焦消色差超构透镜和宽带消色差聚焦涡旋光束的产生,进一步开发了宽带消色差超构透镜的光子操控维度。4.基于Si3N4/Si的复合双层异质超构表面构型,提出了中波红外的高效波长色散调控超构表面设计新思路。揭示了在宽带和多波长消色差超构透镜设计过程中自由谱参数的物理机制。通过在全硅超构表面上构造一层亚波长厚度的Si3N4薄膜形成复合双层异质超构表面,有效拓展了全硅超构表面的可调自由度。基于这种异质超构表面构型,在整个中波红外3μm到5μm(中心波长50%的带宽)的连续波长范围,研究了具有高效聚焦性能的宽带消色差超构透镜,构造的两个消色差超构透镜(NA=0.24,NA=0.45)分别实现了约70%和62%的宽带聚焦效率。另外,通过灵活地操控不同离散波长的相位轮廓,构建了波长调控的离散多功能超构光学器件。实现了对多个离散波长的消色差聚焦分束操作和波长调控的聚焦光学涡旋的产生(λ1=3.5μm L1=-1,λ2=4.25μm L2=0,λ3=5μm L3=1)。
李春龙[2](2021)在《黑洞视界尺度与宇宙学尺度等效原理检验的理论研究》文中研究指明等效原理是爱因斯坦广义相对论的重要内容,等效原理的违反及其成立条件的强弱是区分不同的引力理论与相关新物理的重要标志,因此在多种引力尺度与物理环境下对其进行检验具有重要意义。基于此,本文研究三个方面的问题:1.等效原理的当代意义。2.利用黑洞光子环在黑洞视界尺度引力场中检验等效原理。3.利用有效场论在宇宙学尺度下分析强等效原理破坏的现象学表现。1.依据其成立条件的强弱,我们将等效原理分为弱等效原理,爱因斯坦等效原理与强等效原理并依次进行阐释。对每一种等效原理,我们依据四项基本性质:局域性,力学性,非引力性,真空性对其物理意义进行归纳与区分。然后,我们论述各种等效原理在分类引力理论与新物理方面的重要意义,并通过一个例子,来说明等效原理的违反与成立条件的强弱可以反映新物理自由度与引力相互作用,非引力相互作用,物质的耦合方式。2.我们介绍了黑洞光子环的形成机制与物理性质,并以此刻画出黑洞光子环在甚长基线干涉仪上的观测特征并对其与当前事件视界望远镜与未来的太空甚长基线实验间的联系进行进行介绍。然后,我们首次将等效原理与黑洞光子环的观测相结合,研究了在视界尺度检验弱等效原理与爱因斯坦等效原理的可能性。对于这两项研究,我们均分别从一个一般的违反弱等效原理与爱因斯坦等效原理的模型出发,分析了这一违反所导致的现象学上的特征,结果显示弱等效原理的违反会使得黑洞光子环的外观对光子的固有频率产生依赖,而爱因斯坦等效原理的违反则会使其对光子的偏振特性产生依赖。最后对于这两种等效原理的违反,我们通过选取具体例子的方式,从解析近似与数值两方面展示了对应的黑洞光子环外观。3.强等效原理的违反是修改引力论的特征,f(T)修改引力论是近年来新兴起的一类修改引力理论。我们用修改引力的有效场论的方法研究了这一引力理论的强等效原理违反在宇宙学尺度下的现象学表现。对于标量扰动,在准静态与扰动波长小于哈勃视界的近似下,我们推导出了修改后的牛顿引力常数与后牛顿参数γ。对于张量扰动,我们得出引力波的传播速度为光速。
张文鹏[3](2021)在《悬链线结构在超分辨光刻和超透镜中的应用》文中研究指明电磁超材料是一种人工结构,其表现出的超常的电磁性质与材料的属性、人工结构、结构的尺寸以及结构的排列方式相关。2015年科研人员首次将悬链线这一概念引进到电磁超材料当中,引起了越来越多的关注。悬链线最初是一个力学上的概念,它描述的是在重力作用下,从两点垂下并自然下落的时候,链条的形状。研究表明,在人工亚波长结构中,局部悬链线光场的存在能够克服超透镜的严重离轴像差现象,诱发微观亚表面波。利用悬链线阵列,平面光学器件可以产生各种各样的轨道角动量光束。由于悬链线在波前调控、场增强和色散工程等方面的独特性质,可以扩增超材料的应用范围,因而具有重要的研究价值和应用前景。在本文中,我们将对悬链线结构在超分辨光刻和超透镜的应用进行研究,其具体内容如下:1.2013年,J.Zhou等人发现在近场准静态条件下,负介电常数金属层可以通过激发表面等离子体模式实现亚波长成像,并在此基础上,提出了改善近场光刻焦斑质量的探针/介质/金属(TIM)结构。现有的研究表明,TIM结构可以通过改善焦斑、对比度等因素来提高光刻分辨率和光刻质量。在本文中,我们将传统的TIM圆形探针改为悬链线探针,通过COMSOL模拟,对悬链线探针和圆形探针的TIM结构产生的焦斑质量进行了比较。模拟结果表明悬链线探针产生的焦斑质量比圆形探针产生的焦斑质量更好,中心亮度也更亮,焦平面上,焦斑也更加的清晰。因此,将悬链线探针用于TIM结构上能够进一步改善TIM结构的光刻焦斑质量;2.2017年,M.B Pu等人设计了一种花瓣状的悬链线阵列,并且使用这种悬链线阵列实现了带有光学角动量的涡旋光的制备。2019年,Q Zhao等人利用悬链线螺旋排布设计了一种平面超透镜,在多个频段下,实现了光的聚焦。上述工作利用了悬链线在相位调制的过程中能连续调控相位的优势。在此基础上,本文利用悬链线在几何相位上连续调控的优势,设计出了基于悬链线阵列的大视场超透镜。CST软件的模拟计算显示这一超透镜的视场范围能够达到±70°。并且在大角度入射的情况下,这一基于悬链线阵列构建的超透镜所产生的焦点的位置没有发生改变。对比已有的依靠非连续调控相位所产生的大视场的超透镜,基于悬链线阵列产生的视场角更大,焦斑的位置更为稳定。
柏文凯[4](2021)在《玻色-爱因斯坦凝聚体中扭结动力学的研究》文中研究表明扭结和链环是经典流体和超流中扮演重要角色的拓扑结构,其与真实系统的物理性质有着非常密切的关联,这种拓扑缺陷及其动力学在物理学的众多分支领域以及化学和生物等学科引起广泛的研究兴趣并有着重要的应用。人们熟知的扭结或链环结构有三叶结、所罗门链环以及DNA双螺旋结构等。尽管这些拓扑结构会在某些日常现象中自发产生,然而这种随机产生的结构通常都是处于混沌背景中,使得其无法从环境中分离出来,也无法调控并研究其物理性质。在实验室中可控生成即使像涡旋环这样具有简单结构的拓扑激发,也是一项具有挑战性的工作。目前绝大多数研究都集中在具有复杂结构的扭结如何解扭变成简单结构的扭结,对于是否可以可控地从简单结构向复杂结构演化的研究仍然缺失。由于粘性流体的复杂性,很难在其中对扭结的物理性质进行量化研究。玻色-爱因斯坦凝聚体由于其超流特性和人工可操控性为量子扭结动力学研究提供了一个理想的平台。本学位论文基于平均场理论研究了在三维玻色-爱因斯坦凝聚体中以最基本的涡旋线和涡旋环为模块,可控生成具有复杂拓扑结构的扭结和链环激发子、演化动力学以及影响其拓扑演化路径的因素。本学位论文首先研究了在凝聚体中通过涡旋线构造涡旋环的拓扑演化路径。发现生成的涡旋环的横纵比和涡旋线偶极子之间的初始距离存在定性关系,合适的初始距离能够产生一个完美的涡旋环。在此基础上,我们进一步研究了具有涡旋环激发的凝聚体的集体激发行为,发现了凝聚体的质心振荡振幅和涡旋环的初始半径以及凝聚体初始参数之间的关系,提出了三种独立的振荡模式。通过引入开尔文波扰动,使得涡旋环发生形变,并研究了这种形变对于凝聚体集体激发的影响。我们利用涡旋线和涡旋环的组合可以在动力学过程中产生霍普夫子,并研究了其动力学特性。进一步分析了霍普夫子中涡旋环的动力学行为,讨论了初始参数对涡旋环速度的影响。我们在单环系统的基础上,研究了双环系统的拓扑演化,首次提出了以涡旋环构造各种复杂环面扭结和链环的路径,发现了开尔文波扰动会对系统演化产生重大影响。可以通过控制开尔文波的波数的奇偶性来产生不同类型的拓扑激发(扭结或链环)。我们还分析了系统各种初始参数,如涡旋环的初始半径、相对距离、相对夹角、开尔文波的强度等对于生成的扭结和链环稳定性的影响,进一步发现通过控制不同参数实现多种拓扑演化路径的方法,并且用惯性张量矩分析了生成扭结过程中横纵比随时间的变化。本研究揭示了在超流体中可以存在丰富的拓扑转移路径,对于进一步设计具有更加复杂结构的拓扑激发或者具有特殊功能的化学和生物分子,以及深入理解湍流系统的机制具有重要意义。
刘世凯[5](2021)在《光学图像边缘检测技术研究》文中认为成像是光学最重要的应用领域之一,人类对光学成像的探索历程,最早可以追溯到中国战国时期《墨经》中记载的“小孔成像”的光学现象。后来,随着透镜结构的提出和改进,更进一步促进了几何光学的发展,增强了人们对光波前的操控,也开拓了多种成像的新方法、新领域。随着纳米加工技术的进步,基于亚波长纳米结构的光学超构表面,由于其轻薄、平面化、易集成的独特优势,在成像领域具有广阔的应用前景,例如彩色全息、宽带消色差成像、超分辨技术等。图像是人类视觉的基础,相比于平坦区域,人眼对边缘信息更为敏感,因此图像的边缘信息在人的视觉和图像分析中均占据特别关键的地位。作为一种表征物体边界的有效方法,边缘检测成为了图像处理、机器和计算机视觉中的基本工具。近几十年,光信息处理技术取得了长足进步,这也促进了图像边缘检测技术在人脸识别、高对比度成像、天文观测、自动驾驶等领域的广泛应用。相比数字图像处理,基于光模拟计算的图像空间微分方式,具有操作速度快、功耗低等独特优势,可以实时、并行、高速地进行大容量图像处理。本论文主要围绕光学图像边缘检测技术,基于超构表面和涡旋相位板的滤波器件,开展了量子图像边缘检测以及非线性图像视场增强与边缘增强成像方面的相关工作,既包含各向同性的二维边缘检测,也包含各项异性的一维边缘检测。本文主要介绍了涡旋相衬增强成像和基于自旋霍尔效应的边缘检测方式,进行了相关理论分析和图像模拟,并开展了实验探究。本论文的研究内容主要分为以下几个部分:1.实验研究了基于非线性和频过程的涡旋相衬增强成像,实现了红外光照射下物体边缘的可视化。我们借助一块PPKTP准相位匹配晶体,将携带物体信息的红外信号光(1550nm)聚焦到晶体内,使用拓扑荷l=1的涡旋光(792nm)泵浦晶体,通过在傅里叶空间中修改物体的频谱信息,最终将人眼不可见的红外图像上转换到了可见波段(525nm),同时物体轮廓被点亮。2.研究了非线性成像中图像视场随晶体相位匹配条件的动态演化过程。我们通过精确调控晶体温度,增强了信号光的转换角度带宽,最终上转换后的图像在常规模式及边缘增强模式下均实现了最大2.1倍的成像视野调节范围。基于分步傅里叶方法和柯林斯衍射积分公式,我们做了一系列的理论计算和数值模拟,构建的模型与实验结果符合的很好。3.结合了预报单光子成像和涡旋相衬增强成像,开展了物体在极弱光场照明下的实时(0.5Hz)量子边缘检测。我们使用波长为405nm的窄带激光泵浦2cm长的PPKTP晶体,利用自发参量下转换过程产生时间能量纠缠光子对。预报端光子采用单光子探测器(SPAD)探测;成像端光子采用增强型相机(ICCD)进行外部触发探测。通过切换不同l值的涡旋滤波器,我们实现了物体全局边缘和曲边边缘的独立检测,还验证了量子图像的时间关联特性以及移动滤波器横向位置引发的阴影效应。另外,弱光探测下预报光子成像相比直接单光子成像能极大地提高图像信噪比。4.基于高效介质超构表面与高品质偏振纠缠光源,演示了非定域切换图像状态的量子光学图像边缘检测开关。实验中,我们利用激光直写的电介质超构表面作为光学图像微分器,结合透镜与偏振元件组成边缘检测系统。同时,我们制备了高保真偏振纠缠光源,通过对预报端光子的偏振状态进行投影测量,即可有选择性地触发成像端ICCD采集图像的边缘模式或者常规模式。这种符合测量的切换方式无需对成像端系统进行任何操作。由于纠缠光子对的强二阶时间关联特性,相比传统内触发的直接探测方式,符合测量的方式采集的图像具有更高的信噪比。本论文的特色和主要创新点有:1.将传统涡旋相衬技术推广到了非线性和频领域,在实验上巧妙地实现了不可见光照射下强度物体边缘的可视化,并且可以显着“点亮”被红外光照射物体的轮廓。我们利用准相位匹配晶体作为频率转换的介质,实现了图像信息从红外波段到可见光波段的转移,再通过性能优异、相对廉价的可见波段探测器完成边缘图像采集,避免了红外探测器采集图像过程中通常存在的灵敏度差、效率低、价格偏高的缺点。2.提出了一种通过控制晶体温度来精确调控图像视场的方法:在非线性成像过程中,我们实现了边缘及常规图像视场的最大2.1倍的成像视野调节范围,并且该调控方式相比其他非线性图像视场调控,例如使用宽谱光源、双波长照明、设计晶体温度梯度、旋转晶体角度等方式,操作更加简单方便,且对光源要求低。这项新技术首次展示了边缘增强与视场增强并行的图像处理方式,在生物成像、模式识别以及红外遥感等领域具有重要的潜在应用价值。3.实现了基于PPKTP准相位匹配晶体的高亮度量子预报光源照明下物体的高效实时(0.5Hz)的边缘检测。除了全局各项同性的边缘增强,我们还验证了物体特定特征的提取识别,包括直角边缘增强和定向阴影效应。利用光子对紧凑的时间关联特性及ICCD相机的光子计数模式,实验结果无需后处理即显示出了高保真和低噪声的优势,该工作为弱光场下活体生物样品的高对比度成像提供了一种新的解决方案。4.将偏振纠缠光源引入基于介质超构表面的图像边缘检测系统,实现了待检测图像状态在正常模式和边缘探测模式远程非定域开关切换,并且这种二维纳米结构可以通过激光直写技术制作在光学玻璃上,因此可以集成在传统的光学元件上。该工作是量子超表面研究在可控图像边缘检测的首次尝试,由于图像状态受到偏振后选择的控制,故在图像加密和隐写上具有潜在的应用。另外在光子照明匮乏的场景如酶反应跟踪与生物活体细胞的观察上,较高的信噪比会表现出一定的优势。该成果有望促进更多的关于量子光学和超表面材料结合的相关研究。
叶紫微[6](2021)在《阵列结构光场的产生与特性研究》文中提出随着对粒子操控的探索,人们开始关注阵列结构光场,以期同时操纵多个粒子,提高粒子操纵的效率。而在阵列结构光场中,涡旋光的相互干涉会产生诸多特性,这为粒子操纵提高了自由度。本文以涡旋光的相互干涉产生带涡旋的阵列光场为研究课题,研究了不同形式的涡旋光干涉,主要研究内容分为三个部分。第一部分研究了一种等振幅聚焦涡旋光,该涡旋光在常见的圆环形光场外产生了多圈次级圆环光场。使用这种结构光进行多光束离轴干涉,随着次级圆环不断扩散到达干涉中心,干涉产生的阵列图案会在传播轴上持续一定距离不变形。接下来在等振幅聚焦涡旋光中引入幂指数涡旋相位,这种特殊相位的变化速率沿顺时针或者逆时针方向呈幂指数增长,其传播的涡旋光光强呈螺旋状分布。螺旋光强不同方位角处到达干涉中心的距离不同,这为干涉图案引入了横向偏移。第二部分研究了多束平行Laguerre-Gaussian光束干涉产生的点阵状光场。在三光束、四光束和六光束的非同轴光束干涉下,在特定的传播距离,干涉光场中心会产生螺旋相位,这为干涉图案带来整体的圆环形能量分布。随着入射光束拓扑荷、径向粒子数的改变,干涉产生的圆环光场也会产生一致的变化。除此之外,该距离下干涉面会产生点阵状的跳变光场,使得圆环上出现等间距排布的点阵状图案。当不同数量的光束干涉时,出现的点阵图案并不相同。此外,随着入射光束间距离的增加,点阵光场会变得更加密集。这为多粒子操控提供了便捷的调控手段。第三部分提出了两种基于超表面的阵列涡旋发生器。这两种发生器通过在金膜上刻蚀矩形孔构成,第一种发生器由矩形孔环形排布构成,第二种发生器由矩形孔矩形排列构成。在圆偏振光入射下,两种发生器的透射场在传播中发生干涉,形成密集排布的阵列涡旋光。对于环形排布的阵列涡旋发生器,阵列涡旋出现在超表面几微米处,而对于矩形排布的阵列涡旋发生器,阵列涡旋出现在超表面一定距离处,并能持续传播。在上述的一、二部分中,本文研究了不同的涡旋光相互干涉形成特殊的阵列结构光场的原理和特性,在第三部分中,设计了两种超表面阵列涡旋发生器,在超表面后的透射场中形成密集排布的涡旋光阵列。该研究在粒子操纵、光通信等领域具有一定的应用前景。
王楷[7](2021)在《电磁超表面的设计方法与应用研究》文中指出电磁超表面(metasurface,超表面)是将亚波长尺寸的散射体有序排列在某个平面上,使之体现出某种电磁特性的新材料。电磁超表面被用作极化选择表面、频率选择表面、低雷达散射截面(radar cross section,RCS)表面、波束控制表面、表面波波导、高增益辐射超表面天线等。作为一个电磁领域的新成员,超表面在实际应用中仍有很多难点需要克服,如用于散射控制的超表面存在效率低下、体积和重量较大等缺陷,用于辐射的超表面存在设计成本高、带宽窄和辐射方向图随频率偏移等问题。针对这些问题,国内外专家们提出了一些解决方案,但仍然不能完全解决这些缺陷。因此,研究新型的电磁超表面设计方案以提高其性能具有重要的研究意义。本文研究近年来新型超表面在辐射与散射中受到的限制,提高超表面工作效率。在理论上,本文详细地分析了这些超表面效率低下的原因并且通过分析,提出新的设计方案以提高电磁超表面的效率和性能。本文主要研究内容和创新包含以下几个部分:第一部分,梯度相位超表面可以被用于控制反射或者透射平面波波束的方向,然而当反射角与入射角差距太大并且入射波和反射波具有相同极化时,超表面的反射效率低下。本文详细分析了相位梯度超表面效率低下的具体原因,深入研究了它在波束控制中的局限性,提出了利用多个交叉极化或共极化辅助表面波设计电磁超表面,所设计出的超表面可以高效控制散射电磁波。第二部分,通过控制反射波波束方向和极化、以及吸收入射电磁波,电磁超表面可以降低目标体结构的RCS。常用低RCS电磁超表面的散射体单元为亚波长尺寸并且排布间隔远小于工作波长,因此重量较大且不易加入可调节器件。超光栅是电磁超表面的一种扩展,其单元排布间隔大于等于半个工作波长并且可以简单高效控制反射波束。本文首次提出利用有耗超光栅结构降低超表面的RCS,这种超表面具有重量轻且易于加入控制元件的优点。本文详细推导了具有损耗特性的电磁超光栅相关基本公式,并且设计了多款低RCS超表面。第三部分,基于单正弦调制超表面的高增益天线可以向某个指定方向辐射电磁场,其设计方法简单、增益较高、天线易于加工且性能较好。然而,这种超表面天线容易在可见区内出现高幅度栅瓣波束,显着降低天线效率。为提高其辐射效率,本文提出了基于双正弦调制超表面的高增益天线设计方法。通过在单正弦调制超表面的表面阻抗中加入高阶正弦调制项,双正弦调制超表面可以有效控制天线的栅瓣辐射特性。因此,利用双正弦调制超表面可以设计出具有栅瓣抑制能力的高增益天线。第四部分,采用基于全息技术的电磁超表面可以设计出高增益的漏波天线,但设计难度较大且小型全息天线效率较低。本文基于特征模分析理论,提出了一种高增益电磁超表面天线的新设计方法。本文首先研究了均匀电磁超表面表面阻抗与特征模之间的关系,通过调节超表面表面阻抗可以使天线基模有效辐射。然后利用多个超表面拼接,抑制天线高次模辐射,只有基模辐射的天线具有高增益特性。我们利用这种方法设计了一款工作在C波段且相对带宽约为4.8%的边射高增益天线。
郑超杰[8](2021)在《基于成分数据及机器学习在阿舍勒地区的综合找矿研究》文中研究说明新疆阿舍勒铜锌矿位于阿尔泰造山带西南缘阿舍勒盆地内,是典型的火山沉积块状硫化物(VMS)型矿床。前人对矿床的地质特征、成矿物质来源、成矿机制和成矿预测等方面做了大量研究,积累了大量的地质资料和找矿成果。鉴于阿舍勒铜锌矿床具有埋藏深、开采难度大、采矿维护成本高等特点,伴随着矿山开采对探明资源储量不断消耗,深边部矿体品位下降,对阿舍勒铜锌矿床深部及外围找矿任务已迫在眉睫。本文以矿产资源定量评价体系为指导,在充分收集研究区地质资料及前人研究成果的基础上,归纳矿区成矿地质规律及控矿地质要素;引入成分数据分析,对阿舍勒矿区外围原生晕数据进行研究,运用分形理论及奇异性理论分离、识别并提取地表原生晕弱异常;量化矿区控矿地质要素,结合地球化学指标,构建研究区综合信息找矿模型;借助不同机器学习算法对矿区外围开展找矿预测,并对预测结果予以评估;分析钻孔原生晕垂向分带特征,评价矿区深部找矿潜力。如下为本文取得的成果及认识。1.对研究区岩石地球化学9个元素进行成分数据分析,还原元素真实空间分布;以稳健主成分方法探讨元素组合特征,得出(1)Cu-Zn-Co及(2)Pb-Mo-Ag-As-Au-Sb两组矿化组合,分别对应矿床喷流沉积及变质热液叠加改造两个成矿阶段。2.运用分形-多重分形方法分离元素地球化学异常及背景分布,提取研究区原生晕异常;对常规地球化学数据处理方法难以识别的弱异常,以局部奇异性理论识别、提取,充分挖掘地球化学数据中隐藏的与成矿紧密相关的弱异常信息。3.对矿区成矿规律分析的基础上,归纳研究区控矿地质要素;以GIS信息系统为媒介、矿区见矿钻孔为参照,运用“距离分布法”,明确各类控矿地质要素与矿体间最佳缓冲距离,量化各类与成矿密切相关的控矿地质要素信息,结合地表原生晕地球化学综合异常,构建研究区地质-地球化学综合信息找矿模型。4.基于研究区综合信息找矿模型,运用三类监督学习算法,对研究区开展找矿预测;对各类机器学习模型评估并对各模型预测结果与矿区见矿钻孔相对应,得出三类机器学习模型找矿预测效果显着。由此,提出将三类机器学习算法相结合,构建基于机器学习的综合找矿预测模型。5.以机器学习综合找矿预测结果为主,辅以岩石地球化学弱异常信息,结合研究区地质背景及矿区控矿地质要素重要度评价指标,在新疆阿舍勒铜锌矿区外围圈定3类共9个找矿预测区,并分析钻孔原生晕数据进行深部找矿预测,验证深部具有较大找矿潜力。
樊世旺[9](2020)在《宽频超表面的可重构设计及反射声场的连续可调控制》文中研究说明声学超表面是由离散化的人工微结构单元按照一定的序构排列而成的低维化声学超材料,具有亚波长的总厚度,可以有效地调控声波的传播与衰减,实现多种新颖的声学功能。因此,在声场重建和低频降噪等方面具有重要的应用前景。然而,传统的声学超表面及其单元通常具有预先设定的几何结构,一旦制成就无法改变。这导致了其固定的工作频率和单一的声学功能,或者仅在设计的目标频率附近存在很小的频带响应,并且随着工作频率偏离设计目标值,结构的声学表现也会相应削弱。若希望更改工作频率或转换声学功能,则必须重新进行单元设计和结构组装。为突破上述限制,本文基于螺旋匹配机制,以反射声场的宽频和多功能调控为目标,设计了若干连续可重构的超表面单元,并对二维平面或曲面形式以及三维圆形或方形阵列的声学超表面进行了系统的研究。主要内容和结果如下:(1).通过将一个匹配旋塞自下而上地旋拧进相应的螺旋通道中,设计了一种具有连续可重构特性的声学超表面单元;建立了该螺旋单元的有限元数值模型和等效理论模型,并加工制作了圆形实验样品;通过全波场数值模拟和实验测量,讨论了平面型声学超表面结构的宽频可调性和多功能性;对于不可避免的调节误差,进行了系统的敏感性分析,并探讨了结构参数对单元相位响应的影响。结果表明:通过改变螺旋深度参数可使相位变化覆盖完整的2π范围,并且数值、理论和实验的相位响应结果具有很好的一致性;基于该平面结构,实现了包括异常反射、任意点聚焦和自弯曲波束在内的多种可调声学功能。(2).利用上述可调螺旋单元,设计了曲面型连续可调的声学超表面结构;推导了用圆弧形超表面实现地毯隐身和地面幻象的相位分布函数;通过数值模拟和实验测量,展示了宽频可调超表面的隐身和幻象效果;构建了三维球形超表面斗篷,并提出了具有可编程自动控制功能的自反馈系统的概念性设计。结果表明:通过相位延迟或补偿,圆弧形超表面可以有效恢复已扰动的反射平面波场或模拟任意形状的凹凸地面;证实了该结构对于多发多收的大角度斜入射探测信号依然有效;在不同频率下,单一可调曲面结构的隐身和幻象功能在实验和模拟中均具有很好的一致性;证明了热粘性损失效应在该螺旋单元和声学表现中是可以忽略的;通过可编程的概念性设计,为隐身和幻象的宽频实时可调操作提供了思路。(3).通过将24个匹配旋塞旋拧进相应的螺旋通道中,设计了一种连续可调的声学超表面涡旋发生器,理论分析了在半径一定的圆形波导系统中生成的稳定传播的声涡旋场;构建了径向三环单元的理论和数值模型;进行了声涡旋场的数值模拟和实验测量。此外,文中还讨论了热粘性对单元特性的影响。结果表明:所提出的螺旋单元具有连续宽频的相位调制能力;得到了对应于多阶涡旋态的限制频率;基于单一可重构的超表面结构,既可以在不同频率下分别产生携带不同轨道角动量阶数的声涡旋,也可以在单一频率下依次生成相应的多阶涡旋场;相对于自由空间中的声涡旋场,说明了在波导系统中生成的涡旋信号具有远距离传输的优势。(4).利用声栅通道和内部吸收器组成的双参数可重构单元,设计了一种无需多孔吸声材料的有损可调超表面结构;分析了简单有损单元中幅值和相位调控的物理机制;通过选择不同的几何参数,实验测量了可调单元的反射幅值和相位响应;讨论了三维有损声学超表面结构的宽频可调性和多功能性。结果表明:基于独立的幅值和相位调控,实现了包括无寄生散射的异常反射、多平面声学全息和宽频全息成像在内的多种声学功能;通过在不同频率下对每个复杂图像的成像质量进行了定量评价,说明了该超表面可以表现出高保真的全息效果;提出了具有可编程自动控制功能的超表面全息成像系统的概念性设计,为任意声全息图的宽频实时可调操作提供了思路。总之,本文针对宽频声学超表面的可重构设计,及其对反射声波的连续可调控制,扩展了传统超表面结构的应用领域,为空间声场的精细调制提供了重要的理论指导,也为新型声学功能器件的设计和性能改进提供了设计基础。
彭艳贵[10](2020)在《核心素养背景下的高中复数内容与学生理解的若干相关问题探究》文中研究表明数学核心素养是新一轮高中数学课程标准修订的核心内容,既与个体发展的培养目标紧密关联,又是高中数学课程发展的方向。按照核心素养理念,在高中数学课程中,应该以学生发展为根本,培育学生的科学精神和创新意识,培养学生的必备品格和关键能力。高中阶段的复数关联着代数、平面几何、三角函数等多个知识主题,表现出广泛的联系性,在核心素养理念下,高中复数的学习对于学生的知识理解和个体发展都是重要的。在历年的高中数学课程修订的过程中,复数虽然一直被认为是高中数学课程中的基本部分,但它的内容体系从建国以来就表现出一定的波动性,反映了人们对高中复数的价值取向和课程发展的思考过程。在近些年的高中数学课程发展中,随着复数部分的删减,复数成为“容易教的难点课”,教起来简单,但学生对于基本概念的理解却存在明显的问题。课程发展理论的基本观点认为,教育是一种改变人们行为模式的过程,对学习者本身的研究是教育目标的基本来源。课程内容是构成课程的基本要素,着眼于促进学生发展的教育目标,基于学生的复数理解水平和行为表现的研究,对高中复数课程内容进行分析和讨论,是对当前高中复数课程研究的深入发展。因此,本文开展如下四个方面的研究。第一,基于核心素养理念,从学生个体发展需求、数学的教育功能和高中数学课程的基本要求三个方面确立高中复数教育价值的判断依据,从理论上初步讨论高中复数的教育价值。高中复数学习对学生的核心素养发展、知识结构发展、数学观念变化、思维品质提升、渗透数学应用意识和完善人才培养过程六个方面表现出重要的价值。高中复数教育价值的理论分析为后续研究奠定了必要的理论基础。第二,本研究从课程文本方面对我国历年十一个版本普通高中数学教学大纲或课程标准中的复数部分从课时数量、课程内容和教学目标三个方面进行了纵向的比较,历年的复数课程虽然在这三个方面存在一定的变化和波动,但都对复数作为“数”的概念的发展进行明确,表现了对数系扩充的目标要求,对复数的表示、复数的运算也都提出了相对较高的教学要求。研究中还对国际上基础教育比较发达的中国、美国、新加坡、英国和澳大利亚五个国家的高中数学课程标准中复数部分进行横向比较,分析不同国家高中复数的课程目标,了解各个国家的高中复数的基本目标情况,为我国高中复数课程发展提供参考。第三,作为进一步的实践求证,研究中在理论上分析和构建了高中生复数理解水平的框架,明确高中复数理解的四个水平:感知水平、表征水平、联结水平和应用水平。以此为基础,在专家的指导下,结合当前的教学实践,编制了高中生复数理解水平测试卷,选择合适的研究样本进行调查测试,并对结果进行分析。测试结果表明,多数学生在高中生复数理解的感知水平和表征水平上表现较好,可以较自如地处理一些常规的复数问题,对于一些知识的记忆和方法的基本应用表现较好。但在高中复数的关联水平和应用水平上,学生的测试表现相对较弱。由于多方面因素的影响,不同类型学校的学生也表现出一定的差异。学生在复数问题解决的表现中,能够识记基本的结论,但在稍微复杂的问题中缺少必要的判断,在复数问题求解的思维表现上比较普通,在需要较高数学能力的问题上表现不足,对于复数几何意义这个重要内容的理解不够完善,对虚数单位i等复数基本概念和运算法则也缺少必要的理解,在处理联系其它知识主题内容的复数问题时也较普遍地存在困难。第四,本研究根据理论分析和实践研究的结果,整理了高中复数的基本内容,构建高中复数的基本框架,结合高中数学核心素养的理念,提出高中复数课程及其内容的发展的基本主张。在高中数学知识体系中,应该坚定复数课程的基本地位,为了充分体现高中复数的教育价值,应该关注高中复数知识体系的相对完整性,重视高中复数的核心概念,丰富复数几何意义和复数与方程等与复数发展密切相关的内容,同时也应该关注复数的广泛关联性和历史文化价值。本文的研究内容和结果具有以下几个方面的创新性体现:创新性之一,当前关于高中阶段复数内容的研究整体不多,且较集中于高中复数教学设计的研究。本文以已有研究为基础,从理论分析、课程文本比较、复数学习评价、复数课程内容分析等方面进行了较为系统的研究,对相关研究起到了必要的补充作用;创新性之二,教育的根本目的是改变学生的行为,因此,基于学生发展的需求考虑,尤其是基本的知识需求方面,研究中对学生的复数理解水平进行测试,对学生的典型表现进行分析,讨论影响学生高中复数理解水平的知识方面因素。在研究思路、研究方法和研究结果等方面均表现出较好地探索意义;创新性之三,本文经过较为系统的研究,采用特定的方法对高中复数相关的具体问题进行分析,相关结论为高中复数课程改革提供了较为直接的依据,而不仅仅是依赖于经验。
二、几个平面概念在超平面上的推广(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、几个平面概念在超平面上的推广(论文提纲范文)
(1)人工微结构超表面的光场调控物理及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 超构表面光场调控机制 |
1.2.1 几何相位 |
1.2.2 共振相位 |
1.2.3 超构表面的偏振调控 |
1.3 超构表面与超构透镜研究进展 |
1.3.1 高NA单色像差修正超构透镜 |
1.3.2 宽带消色差超构透镜 |
1.3.3 基于超构表面的光学涡旋产生和探测 |
1.3.4 超构光子学器件及其展望 |
1.4 本论文研究内容及章节安排 |
第2章 超构表面的电磁仿真设计和实验加工 |
2.1 引言 |
2.2 电磁场仿真计算 |
2.2.1 时域有限差分算法 |
2.2.2 衍射积分和有限元法 |
2.3 从相位梯度超构表面到超构透镜聚焦 |
2.4 超构表面设计原理 |
2.5 超构表面的实验加工流程 |
2.6 本章小结 |
第3章 偏振不敏感超构表面的聚焦光学涡旋产生和探测 |
3.1 引言 |
3.2 超构单元的结构优化 |
3.3 共轴聚焦光学涡旋(FOV)的产生 |
3.4 FOV超构表面偏振不敏感性能表征 |
3.5 艾里聚焦光学涡旋(AFAOV)的产生 |
3.6 聚焦光学涡旋的探测 |
3.7 多通道聚焦光学涡旋(MFOV)的产生和探测 |
3.8 本章小结 |
第4章 中波红外偏振调控宽带消色差超构表面器件 |
4.1 引言 |
4.2 偏振调控宽带消色差超构器件设计原理 |
4.2.1 偏振调控宽带消色差超构器件模型构建 |
4.2.2 全硅双折射超构单元的透射谱表征 |
4.3 BAPCM和CPCM的宽带性能表征及对比 |
4.4 偏振调控宽带消色差超构器件的实验表征 |
4.4.1 偏振调控宽带消色差聚焦光学涡旋(BAFOV) |
4.4.2 离轴双焦点宽带消色差聚焦分束器(BAFS) |
4.5 本章小结 |
第5章 中波红外宽带消色差超构透镜 |
5.1 引言 |
5.2 宽带消色差超构透镜设计原理 |
5.3 宽带消色差偏振敏感变焦超构透镜(BAPVM) |
5.4 宽带消色差偏振不敏超构透镜(BAPIM) |
5.5 宽带消色差聚焦光学涡旋(BAFOV) |
5.6 本章小结 |
第6章 高效波长色散调控超构表面 |
6.1 引言 |
6.2 超构透镜波长色散操控原理 |
6.3 超构单元光学响应参数库构建 |
6.4 中波红外宽带消色差超构透镜(MWIR-BAM) |
6.5 多波长离轴消色差聚焦超构透镜 |
6.6 波长调控消色差聚焦光学涡旋(WAFOV)的产生 |
6.7 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 研究工作总结 |
7.2 后期工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(2)黑洞视界尺度与宇宙学尺度等效原理检验的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
第2章 等效原理的当代意义 |
2.1 弱等效原理 |
2.2 爱因斯坦等效原理 |
2.3 强等效原理 |
2.4 三种等效原理的理论与实验意义 |
2.5 例子 |
第3章 黑洞光子环 |
3.1 光子的球面轨道 |
3.2 光子环的外观 |
3.3 光子环的结构 |
3.4 光子环的观测信号 |
第4章 利用黑洞光子环检验弱等效原理 |
4.1 破坏弱等效原理的一般模型 |
4.2 光子的运动 |
4.2.1 情况Ⅰ |
4.2.2 情况Ⅱ |
4.3 黑洞光子环 |
4.4 例子与当前的观测限制 |
4.5 结论 |
第5章 利用黑洞光子环检验爱因斯坦等效原理 |
5.1 破坏爱因斯坦等效原理的物理模型 |
5.2 现象学分析 |
5.3 黑洞光子环作为爱因斯坦等效原理的探针 |
5.4 方法与结果 |
5.5 例子 |
5.5.1 矢量场 |
5.5.2 张量场 |
5.5.3 标量场 |
5.6 黑洞转动的影响 |
5.6.1 模型 |
5.6.2 方法与结果 |
5.7 结论 |
第6章 宇宙学尺度下强等效原理的检验——以f(T)引力为例 |
6.1 Teleparallel引力与f(T)引力 |
6.2 Teleparallel与f(T)引力理论的有效场论 |
6.2.1 有效场论方法的基础 |
6.2.2 Teleparallel与f(T)引力理论的有效场论形式 |
6.2.3 f(T)引力理论的有效场论方法 |
6.3 在宇宙学中的应用 |
6.3.1 背景演化 |
6.3.2 标量扰动 |
6.3.3 引力波 |
6.4 在具体的f(T)引力论模型中的应用 |
6.4.1 幂律模型 |
6.4.2 指数模型 |
6.5 结论 |
第7章 总结 |
参考文献 |
附录A Lyapunov指数表达式的推导 |
附录B 光子运动方程的推导 |
附录C f(T)引力波方程的推导 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(3)悬链线结构在超分辨光刻和超透镜中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 电磁超材料 |
1.1.2 超表面透镜 |
1.1.3 超分辨光刻 |
1.1.4 悬链线在光学当中的应用 |
1.2 研究意义及内容安排 |
2.理论基础与研究方法 |
2.1 超分辨光刻理论基础 |
2.1.1 表面等离子体(SPs)理论基础 |
2.1.2 局域表面等离子体(LSP) |
2.2 超表面的基础理论 |
2.2.1 Pancharatnam-Berry相位 |
2.2.2 广义斯涅耳定律 |
2.3 计算方法 |
2.3.1 COMSOL软件简介 |
2.3.2 CST软件简介 |
2.4 本章小结 |
3.悬链线探针/介质/金属(TIM)耦合结构 |
3.1 悬链线探针/介质/金属(TIM)耦合结构 |
3.2 模拟结果讨论 |
3.2.1 顶点曲率半径对焦平面的影响 |
3.2.2 探针下方的焦点模拟结果 |
3.2.3 银层厚度对焦平面焦点质量的影响 |
3.3 结论 |
4.基于悬链线阵列的大视场超透镜结构设计 |
4.1 设计理论 |
4.2 仿真结果与讨论 |
4.3 结论 |
5.总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在校期间科研成果 |
(4)玻色-爱因斯坦凝聚体中扭结动力学的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 玻色-爱因斯坦凝聚体 |
1.1.1 理想玻色气体 |
1.1.2 零温非均匀玻色气体 |
1.1.3 势阱 |
1.1.4 托马斯-费米近似 |
1.1.5 偶极模 |
1.1.6 相位印记 |
1.1.7 量子化涡旋 |
1.1.8 恢复长度 |
1.2 扭结 |
1.2.1 数学中的扭结 |
1.2.2 扭结的拓扑数 |
1.2.3 环面扭结 |
1.2.4 开尔文波与涡旋环 |
1.2.5 扭结的生成 |
1.2.6 霍普夫子 |
1.3 论文结构以及创新点 |
第二章 从涡旋线到涡旋环和霍普夫子 |
2.1 研究背景 |
2.2 数值模型 |
2.3 涡旋环 |
2.4 霍普夫子 |
2.5 本章小结 |
第三章 涡旋环相位所激发的凝聚体非线性动力学 |
3.1 研究背景 |
3.2 涡旋环 |
3.3 偶极振荡 |
3.4 开尔文波扰动 |
3.5 本章小结 |
第四章 从涡旋环到孤立扭结的拓扑变换 |
4.1 研究背景 |
4.2 数值模型 |
4.3 三叶结和所罗门链环 |
4.4 稳定性分析 |
4.5 螺度传递 |
4.6 拓扑路径 |
4.7 边界条件 |
4.8 本章小结 |
第五章 霍普夫子动力学 |
5.1 研究背景 |
5.2 数值模型 |
5.3 类霍普夫子 |
5.4 惯性张量矩 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
附录A 数值求解GP方程 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)光学图像边缘检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 图像处理技术简介 |
1.1.1 光学图像处理技术 |
1.1.2 数字图像处理技术 |
1.2 光学系统的成像分析 |
1.2.1 透镜的变换性质 |
1.2.2 点扩散函数与光学传递函数 |
1.3 超构表面中涉及的一些基本概念 |
1.3.1 广义斯奈尔定律 |
1.3.2 Pancharatnam-Berry相位 |
1.3.3 光的自旋轨道耦合 |
1.4 本论文的主要研究工作 |
参考文献 |
第2章 光学边缘检测技术 |
2.1 涡旋相衬增强成像 |
2.1.1 研究背景 |
2.1.2 基本原理 |
2.2 基于微纳结构和器件的边缘检测 |
2.2.1 研究背景 |
2.2.2 基本原理 |
2.3 边缘检测在各类成像方式中的应用 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 基于视场增强与边缘增强的上转换成像 |
3.1 非线性图像处理技术发展现状与应用 |
3.2 理论模型与模拟 |
3.3 上转换成像实验装置 |
3.4 实验结果 |
3.4.1 上转换涡旋相衬增强成像 |
3.4.2 上转换视场增强成像 |
3.4.3 边缘增强与视场增强并行的图像处理 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第4章 基于纠缠与超表面的动态可切换边缘检测 |
4.1 光学空间微分器理论模型与模拟 |
4.2 实验内容 |
4.2.1 实验装置与超表面样品表征 |
4.2.2 偏振纠缠光源的制备与表征 |
4.2.3 基于纠缠的量子边缘检测 |
4.2.4 成像方式对比与噪声分析 |
4.2.5 光刻掩模版的设计与加工 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第5章 实时量子边缘增强成像 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验内容 |
5.2.1 基于涡旋滤波器的两类图像边缘增强 |
5.2.2 图像的阴影效应 |
5.2.3 ICCD相机的三类图像采集方式对比 |
5.2.4 量子成像的实时特性 |
5.2.5 符合图像的时间关联特性 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本论文的总结 |
6.2 未来研究展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与获得的奖项 |
(6)阵列结构光场的产生与特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 涡旋光的介绍 |
1.2 涡旋光的产生 |
1.2.1 改变动力学相位生成涡旋光 |
1.2.2 改变几何相位产生涡旋光 |
1.2.3 主动激光生成涡旋光 |
1.3 涡旋光的应用 |
1.3.1 单个光学涡旋 |
1.3.2 光学涡旋阵列 |
第二章 光场衍射计算方法及超表面设计原理 |
2.1 光场衍射基础理论 |
2.1.1 菲涅尔-基尔霍夫衍射公式 |
2.1.2 菲涅尔衍射公式 |
2.1.3 夫琅和费衍射公式 |
2.2 超表面设计原理 |
2.2.1 超表面介绍 |
2.3 基于超表面的波前调控理论基础 |
2.3.1 超表面的理论基础:广义折射和反射定律 |
2.3.2 超表面的波前调控类型 |
2.4 超表面产生的交叉偏振光处理 |
2.4.1 偏振光的矢量转换 |
2.4.2 左右旋圆偏振光的分离 |
2.5 FDTD计算方法介绍 |
2.5.1 麦克斯韦方程介绍 |
2.5.2 有限差分近似 |
2.5.3 在三维问题下FDTD的迭代方程 |
第三章 多个等振幅涡旋聚焦光束干涉产生可持续的阵列光场 |
3.1 等振幅涡旋聚焦光束的理论分析及特性研究 |
3.2 六束等振幅涡旋聚焦光束产生阵列光场 |
3.3 等振幅幂指数涡旋聚焦光束 |
3.3.1 幂指数涡旋光 |
3.3.2 等振幅幂指数涡旋聚焦光束 |
3.4 六束等振幅幂指数涡旋聚焦光束干涉产生阵列光场 |
3.5 本章小结 |
第四章 多束LG光干涉产生点阵状光场 |
4.1 原理 |
4.2 三束Laguerre-Gauss光束干涉形成点阵 |
4.3 四束LG光形成点阵 |
4.4 六束LG光形成点阵 |
4.5 本章小结 |
第五章 超表面产生涡旋光阵列 |
5.1 超表面设计 |
5.2 不同排布的轨道角动量透镜干涉产生涡旋光阵列 |
5.2.1 圆环形排列 |
5.2.2 矩形排列 |
5.3 不同焦距的轨道角动量透镜干涉产生涡旋光阵列 |
5.4 幂指数涡旋轨道角动量透镜干涉产生涡旋光阵列 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 未来工作 |
6.2.1 利用超表面产生位置可调的涡旋光阵列 |
6.2.2 对点阵光场的作用进行探究 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(7)电磁超表面的设计方法与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 研究进展与现状 |
1.2.1 国内外研究进展 |
1.2.2 现阶段面临的难题与挑战 |
1.3 学位论文的创新与主要贡献 |
1.4 学位论文的结构安排 |
第二章 高效任意反射波束控制电磁超表面设计 |
2.1 梯度渐变超表面用于控制反射波束的基本理论 |
2.1.1 广义Snell定律 |
2.1.2 基于全波分析的相位梯度渐变超表面 |
2.2 梯度渐变超表面的局限性 |
2.2.1 无耗无源超表面的局部功率守恒定律 |
2.2.2 梯度相位超表面的表面阻抗特性 |
2.3 基于单个交叉辅助表面波的任意波束控制 |
2.3.1 基于单个交叉极化辅助表面波超表面基本理论 |
2.3.2 基于单个交叉极化辅助表面超表面设计实例 |
2.4 基于多个交叉辅助表面波的任意波束控制 |
2.4.1 基于多个交叉极化辅助表面的任意波束控制超表面基本理论 |
2.4.2 基于多个交叉极化辅助表面的任意波束控制超表面实例 |
2.5 基于多个共极化辅助表面波的任意波束控制 |
2.5.1 基于多个共极极化辅助表面的任意波束控制超表面基本理论 |
2.5.2 基于多个共极极化辅助表面的任意波束控制超表面设计实例 |
2.5.3 不同设计方法的超表面比较 |
2.6 本章小结 |
第三章 低散射电磁超表面的理论分析与设计 |
3.1 具有低RCS超表面的分析与设计方法 |
3.1.1 损耗超表面降低目标体RCS理论 |
3.1.2 无损耗超表面降低目标体RCS理论 |
3.2 损耗电磁超光栅基本理论 |
3.2.1 无耗电磁超光栅基本理论 |
3.2.2 有耗电磁超光栅基本理论 |
3.3 低RCS超光栅设计 |
3.3.1 单个单元有耗低RCS超光栅 |
3.3.2 多个单元有耗低RCS超光栅 |
3.3.3 有耗低 RCS 超光栅与低 RCS 超表面结合 |
3.4 单元竖直排列的低RCS超表面 |
3.4.1 单元竖直排列超表面的分析方法 |
3.4.2 单元凹形的低RCS超表面 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于正弦调制超表面的高效高增益天线设计 |
4.1 正弦调制表面基本理论 |
4.1.1 正弦调制超表面场分析 |
4.1.2 正弦调制超表面场分析 |
4.2 正弦调制表面实现方法 |
4.2.1 利用实际周期结构模拟电磁超表面 |
4.2.2 实际高增益超表面天线设计过程 |
4.2.3 正弦调制超表面天线数值实验结果 |
4.3 基于双正弦调制超表面的高增益天线 |
4.3.1 单正弦调制超表面的栅瓣辐射 |
4.3.2 双正弦调制超表面的基本理论 |
4.3.3 双正弦调制超表面设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于特征模分析的高增益超表面天线设计 |
5.1 天线特征模基础理论 |
5.2 电磁超表面的特征模 |
5.2.1 无穷大平面上的平面电流辐射 |
5.2.2 电磁超表面的特征值分析 |
5.3 高增益线极化超表面天线设计方法 |
5.3.1 超表面高次模抑制方法 |
5.3.2 高增益超表面天线设计 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要研究内容总结 |
6.2 展望与进一步研究计划 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(8)基于成分数据及机器学习在阿舍勒地区的综合找矿研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1 章 引言 |
1.1 选题来源 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 矿产预测理论与方法研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 机器学习在矿产预测中的应用 |
1.5 研究区以往工作程度 |
1.6 研究内容、方法及技术路线 |
1.6.1 研究内容、方法 |
1.6.2 技术路线 |
第2 章 地质概况 |
2.1 区域地质 |
2.1.1 区域地理概况 |
2.1.2 区域地层 |
2.1.3 区域构造 |
2.1.4 区域岩浆岩 |
2.1.5 区域矿产 |
2.2 矿区地质 |
2.2.1 矿区地层 |
2.2.2 矿区构造 |
2.2.3 矿区火山活动与岩浆岩 |
2.2.4 矿区围岩蚀变 |
第3 章 研究区元素地球化学分布模式及弱异常识别 |
3.1 地球化学数据处理方法 |
3.1.1 成分数据分析 |
3.1.2 分形-多重分形理论 |
3.2 原生晕样品采集及数据分析 |
3.2.1 样品采集及测试分析 |
3.2.2 原生晕地球化学数据统计学特征 |
3.3 研究区单元素地球化学分布模式 |
3.3.1 原生晕数据元素地球化学分布模式 |
3.4 研究区元素组合地球化学分布模式 |
3.4.1 基于ilr变换的稳健主成分分析 |
3.4.2 基于ilr变换的连续二值分离技术 |
3.5 综合地球化学分布模式及弱异常提取 |
第4 章 研究区综合信息找矿模型 |
4.1 成矿规律研究 |
4.1.1 矿床成因浅析 |
4.1.2 地层控矿规律 |
4.1.3 构造控矿规律 |
4.1.4 岩体控矿规律 |
4.1.5 岩体-地层接触带控矿规律 |
4.1.6 矿化蚀变带 |
4.1.7 古火山机构 |
4.2 成矿地质信息提取方法 |
4.2.1 距离分布法 |
4.2.2 地质成矿要素提取流程 |
4.3 成矿地质要素定量提取 |
4.3.1 地层与成矿的关系 |
4.3.2 构造与成矿的关系 |
4.3.3 岩体与成矿的关系 |
4.3.4 岩体-地层接触带与成矿的关系 |
4.3.5 围岩蚀变与成矿的关系 |
4.3.6 古火山机构与成矿的关系 |
4.3.7 定量分析结果 |
4.4 综合信息矿产预测模型 |
4.4.1 铜锌多金属矿床综合找矿模型 |
4.4.2 矿床统计单元划分原则 |
4.4.3 统计单元的赋值 |
第5 章 基于机器学习的综合信息矿产预测 |
5.1 基于监督学习的矿产资源预测 |
5.1.1 训练、测试样本集特征 |
5.1.2 支持向量机模型 |
5.1.3 随机森林模型 |
5.1.4 加权K最近邻模型(KKNN) |
5.2 定量预测模型综合评价 |
第6 章 异常评价及深部找矿研究 |
6.1 基于机器学习的综合异常与原生晕弱异常对比研究 |
6.1.1 研究区控矿地质要素重要性评估 |
6.1.2 综合异常对比研究 |
6.1.3 研究区找矿预测区圈定 |
6.2 深部原生晕找矿研究 |
6.2.1 钻孔原生晕样品采集及分析 |
6.2.2 钻孔原生晕数据多元统计分析 |
6.2.3 原生晕轴向分带特征 |
6.2.4 钻孔原生晕深部找矿预测 |
第7 章 结论与存在问题 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 存在问题 |
参考文献 |
附录1 阿舍勒铜矿区断裂特征简表 |
附录2 矿区次火山岩岩石学特征表 |
附录3 断裂要素与矿点缓冲距离参数 |
附录4 SVM模型核函数超参数优化 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(9)宽频超表面的可重构设计及反射声场的连续可调控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 声学超表面 |
1.2.1 基本类型 |
1.2.2 典型功能与应用 |
1.3 可调声学超表面 |
1.3.1 整体方位可调节 |
1.3.2 结构单元可编码 |
1.3.3 多场耦合可调谐 |
1.3.4 单元机械可重构 |
1.4 声学波动方程 |
1.4.1 理想流体介质 |
1.4.2 热粘性声学 |
1.5 本文的研究目的和研究内容 |
1.5.1 本文的研究目的 |
1.5.2 本文的研究内容 |
2 平面可调超表面结构的多功能声场调控 |
2.1 引言 |
2.2 可调单元设计 |
2.3 单元相位响应 |
2.3.1 数值模拟 |
2.3.2 理论分析 |
2.3.3 实验测量 |
2.4 声学多功能的实验测量平台和测量方法 |
2.5 多功能性和可调性 |
2.5.1 异常反射 |
2.5.2 任意点聚焦 |
2.5.3 自弯曲波束 |
2.6 系统调节误差的敏感性分析 |
2.7 几何参数的影响 |
2.8 本章小结 |
附录2-A 理论等效参数 |
附录2-B 平面可调声学多功能的螺旋深度数据 |
3 曲面可调超表面结构的多功能声场调控 |
3.1 引言 |
3.2 设计原理和结构 |
3.3 单元的相位响应 |
3.4 宽频多功能的全波场数值模拟 |
3.4.1 地毯隐身 |
3.4.2 地面幻象 |
3.5 声学多功能的实验测量平台和测量结果 |
3.5.1 地毯隐身 |
3.5.2 地面幻象 |
3.6 热粘性效应的影响 |
3.7 三维斗篷的设计与仿真 |
3.8 可编程调控的概念性设计 |
3.9 本章小结 |
附录3-A 宽频性能分析 |
附录3-B 曲面可调多功能的螺旋深度数据 |
4 可调超表面结构的宽频高阶声涡旋场调控 |
4.1 引言 |
4.2 理论与模型 |
4.2.1 理论分析 |
4.2.2 模型设计 |
4.3 可调单元的相位响应 |
4.3.1 理论计算 |
4.3.2 数值模拟 |
4.4 可调高阶声涡旋场 |
4.5 实验测量平台与测量结果分析 |
4.6 自由空间中的涡旋场 |
4.7 热粘性效应的影响 |
4.8 关于单元紧凑排布的讨论 |
4.9 本章小结 |
附录4-A 限制频率分析 |
附录4-B 多阶涡旋场的螺旋深度数据 |
5 有损可调超表面结构的宽频多平面声学全息成像 |
5.1 引言 |
5.2 幅值和相位调控的机理分析 |
5.3 单元可调性设计 |
5.3.1 数值模拟 |
5.3.2 实验验证 |
5.4 反射声场的精细调控 |
5.4.1 高效的异常反射 |
5.4.2 多平面全息成像 |
5.4.3 高质量的宽频可调全息成像 |
5.5 可编程声全息术的概念性设计 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 进一步的工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)核心素养背景下的高中复数内容与学生理解的若干相关问题探究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
一、研究背景 |
二、研究问题 |
三、研究意义 |
四、研究思路与框架 |
五、研究方法 |
六、核心概念界定 |
第二章 文献综述 |
一、复数的历史发展过程概述 |
二、高中复数课程内容组织的研究 |
三、高中复数课程的比较研究 |
四、高中复数教与学的研究 |
五、数学理解的研究 |
六、小结 |
第三章 核心素养与高中复数教育价值 |
一、复数与学生数学核心素养发展 |
二、高中复数教育价值判断的依据 |
三、高中复数教育价值的阐释 |
第四章 高中复数课程文本的比较研究 |
一、我国历年高中复数课程文本的纵向比较 |
二、高中复数课程文本的国际横向比较 |
第五章 高中生复数理解水平研究 |
一、测评的意义 |
二、研究的理论基础 |
三、研究方法设计 |
四、测试的指标分析 |
五、测试结果统计 |
六、分析与结论 |
七、高中生复数理解水平测试表现的讨论 |
第六章 核心素养背景下的高中复数课程内容分析 |
一、源于课程与教学理论的思考 |
二、基于研究实践的探索 |
三、高中复数的基本内容及其层级关系 |
四、核心素养背景下的高中复数课程内容发展建议 |
第七章 结论与展望 |
一、研究结论 |
二、研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一 高中生复数理解水平测试卷(预测试) |
附录二 高中生复数理解水平测试卷(正式测试) |
附录三 我国历年教学大纲或课程标准中的复数内容 |
附录四 美国、新加坡、英国、澳大利亚高中数学课程标准复数内容 |
后记 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
四、几个平面概念在超平面上的推广(论文参考文献)
- [1]人工微结构超表面的光场调控物理及其应用[D]. 欧凯. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [2]黑洞视界尺度与宇宙学尺度等效原理检验的理论研究[D]. 李春龙. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [3]悬链线结构在超分辨光刻和超透镜中的应用[D]. 张文鹏. 四川师范大学, 2021(12)
- [4]玻色-爱因斯坦凝聚体中扭结动力学的研究[D]. 柏文凯. 西北大学, 2021(12)
- [5]光学图像边缘检测技术研究[D]. 刘世凯. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]阵列结构光场的产生与特性研究[D]. 叶紫微. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]电磁超表面的设计方法与应用研究[D]. 王楷. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]基于成分数据及机器学习在阿舍勒地区的综合找矿研究[D]. 郑超杰. 桂林理工大学, 2021(01)
- [9]宽频超表面的可重构设计及反射声场的连续可调控制[D]. 樊世旺. 北京交通大学, 2020
- [10]核心素养背景下的高中复数内容与学生理解的若干相关问题探究[D]. 彭艳贵. 东北师范大学, 2020(04)