【摘要】：多層介質(zhì)球與有形波束的相互作用一直以來(lái)都是理論研究和實(shí)際應(yīng)用的熱門(mén)話(huà)題,對(duì)生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)操控、微波天線(xiàn)等眾多領(lǐng)域都具有指導(dǎo)作用和廣泛的應(yīng)用前景。本文主要討論了多層手征異向介質(zhì)球?qū)θ我夥较蛉肷淦矫娌ê透咚共ㄊ睦走_(dá)散射截面(Radar cross section),以及在軸入射高斯波束對(duì)多層介質(zhì)球的輻射力。本文主要取得的研究結(jié)果為:1.根據(jù)多層介質(zhì)球的散射理論,研究了雙層介質(zhì)球的散射和消光特性。首先分別討論了各種參數(shù)對(duì)金屬球表面覆蓋手征異向涂層的RCS的影響。經(jīng)過(guò)分析可知,手征異向介質(zhì)涂層可以顯著降低金屬球的后向散射,然后又分析了在增益介質(zhì)球表面覆蓋金屬納米涂層的消光特性。從中發(fā)現(xiàn)增益涂層球的消光特性出現(xiàn)了兩個(gè)共振峰,其中較大的峰值明顯大于純金屬球和增益球的共振峰,并且共振峰的位置和數(shù)值可以通過(guò)改變不同的涂層金屬和涂層厚度來(lái)調(diào)節(jié)。2.基于COMSOL Multiphysics仿真軟件,討論了多層手征介質(zhì)球與任意方向入射波束的相互作用。首先具體分析了任意方向入射平面波對(duì)球心坐標(biāo)在原點(diǎn)和不在原點(diǎn)的雙層介質(zhì)的球遠(yuǎn)區(qū)散射場(chǎng)特性,然后又繼續(xù)討論了沿不同軸入射的高斯波束對(duì)球心坐標(biāo)不在原點(diǎn)的雙層介質(zhì)球的RCS的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)為對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)時(shí),對(duì)于斜入射RCS可以由水平入射時(shí)的RCS旋轉(zhuǎn)一定的角度得到。3.簡(jiǎn)單推導(dǎo)了輻射力的表達(dá)式并且計(jì)算了多層介質(zhì)球的所受到的輻射力。首先分析了各種參數(shù)對(duì)多層手征介質(zhì)球輻射力的影響。然后,仿真了被金屬納米涂層覆蓋的手征介質(zhì)球在高斯波束入射下的輻射力,討論了手征參數(shù)和折射率對(duì)手征涂層球輻射力的影響。計(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)手征參數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí),手征涂層球可以獲得一個(gè)較大的拉力,而且還可以通過(guò)改變手征參數(shù)的數(shù)值來(lái)調(diào)節(jié)拉力的方向。通過(guò)折射率的分析可知,調(diào)節(jié)內(nèi)層球的相對(duì)折射率可以改變被金屬納米涂層覆蓋的手征介質(zhì)球所受到的拉力,當(dāng)內(nèi)層球折射率越大時(shí),所受的拉力越小。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN951
【圖文】：

球坐標(biāo)系和單位矢量示意圖

高斯波束的過(guò)軸截面圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727069