本文關(guān)鍵詞：矩形與階梯形光柵正反問題數(shù)值算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：散射理論已經(jīng)成為物理學(xué)領(lǐng)域里重點(diǎn)的研究內(nèi)容,電磁波和聲波散射問題在實(shí)際生活中也有著越來越重要的作用,因此它們的研究已成為數(shù)學(xué)和物理研究學(xué)者們密切關(guān)注的熱門領(lǐng)域。當(dāng)傳播中的波場(chǎng)在遇到非均勻介質(zhì)的情況下,受到它的影響進(jìn)而改變其原有傳播路徑的物理過程,我們把這樣的過程稱為散射。其中,我們把改變波場(chǎng)傳播路徑的非均勻介質(zhì)叫做散射體。光柵衍射是指當(dāng)散射體為周期性結(jié)構(gòu)表面的情況。在實(shí)際生活中,衍射光柵可以應(yīng)用于很多方面。本篇文章我們主要針對(duì)矩形光柵衍射問題,通過大量的學(xué)習(xí)與研究,我們充分了解了矩形光柵衍射問題的物理背景和數(shù)學(xué)模型,并且研讀了許多國內(nèi)外有關(guān)矩形光柵衍射問題的文章。在本篇論文中,針對(duì)矩形光柵衍射的模型,我們首先要解決正問題,正問題是指利用矩形光柵的性質(zhì)來確定其全場(chǎng)u。在求解正問題時(shí)通常采用有限元法和差分法,而本篇文章在研究反問題時(shí)需要多次求解正問題,那么為了提高效率在這里我們針對(duì)光柵衍射正問題設(shè)計(jì)了一種快速算法——最小二乘有限元法；其次,我們要解決反問題,反問題是指利用某一高度處的全場(chǎng)u來反演出矩形光柵的寬度和高度,對(duì)于反問題我們將采用概率統(tǒng)計(jì)理論中的序貫蒙特卡羅(SMC)方法來進(jìn)行反演；利用SMC采樣方法得到一系列采樣點(diǎn),并利用采樣點(diǎn)的期望值來近似估計(jì)出矩形光柵的寬度l和高度h；最后我們將根據(jù)具體實(shí)例利用MATLAB軟件進(jìn)行編程得到實(shí)現(xiàn)結(jié)果,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析；另外,在預(yù)估出矩形光柵數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,我們將對(duì)原有的矩形光柵模型加一個(gè)拐點(diǎn),仍采用上述的方法進(jìn)而預(yù)估出階梯形光柵的數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：衍射光柵 最小二乘有限元法 SMC方法
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O241.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)11-13
• 第2章 矩形光柵衍射問題簡介13-16
• 2.1 光柵衍射問題13
• 2.2 光柵問題的數(shù)學(xué)模型13-16
• 第3章 基于最小二乘有限元法求解正問題16-26
• 3.1 有限元法的基本介紹16-17
• 3.1.1 有限元法的基本思想16-17
• 3.1.2 有限元法的特點(diǎn)17
• 3.2 最小二乘有限元法的基本介紹17
• 3.3 利用最小二乘有限元法求解矩形光柵衍射正問題17-21
• 3.4 利用最小二乘有限元法求解階梯形光柵衍射正問題21-26
• 第4章 基于序貫蒙特卡羅方法求解反問題26-34
• 4.1 蒙特卡羅方法的基本介紹26-27
• 4.1.1 蒙特卡羅方法的基本思想27
• 4.1.2 蒙特卡羅方法的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)27
• 4.2 序貫蒙特卡羅方法的基本介紹27-34
• 4.2.1 更新權(quán)重30
• 4.2.2 重采樣30-31
• 4.2.3 粒子轉(zhuǎn)移31-32
• 4.2.4 SMC采樣方法的算法步驟32-34
• 第5章 數(shù)值模擬34-50
• 5.1 矩形光柵衍射正問題模型數(shù)值模擬34-36
• 5.2 階梯形光柵衍射正問題模型數(shù)值模擬36-38
• 5.3 矩形光柵衍射反問題模型數(shù)值模擬38-43
• 5.4 階梯形光柵衍射反問題模型數(shù)值模擬43-50
• 總結(jié)50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文55-56
• 致謝56

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1 萬玲玉;張衛(wèi)平;楊慶怡;韋文樓;;基于雙光柵衍射成像效應(yīng)的光柵實(shí)驗(yàn)探討[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;2009年10期

2 馬雪梅;張衛(wèi)平;黃創(chuàng)高;黃宇陽;韋文樓;;基于光柵衍射的實(shí)驗(yàn)分析[J];大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);2010年04期

3 田志偉,施永強(qiáng);用位相光柵進(jìn)行圖象相減[J];中國激光;1985年03期

4 易明;楊選民;;幾種位相光柵機(jī)械移動(dòng)的效應(yīng)和理論[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1985年02期

5 閔春宗;傾斜光柵的衍射花樣[J];松遼學(xué)刊(自然科學(xué)版);1988年04期

6 周晨波;圓徑向相位光柵復(fù)制方法研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1990年08期

7 吳若;伴隨光柵的研究[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年01期

8 吳春梅,申宗仁;光柵衍射實(shí)驗(yàn)新方法[J];信息工程學(xué)院學(xué)報(bào);1998年04期

9 樊叔維;任意槽形光柵衍射特性的矢量理論分析與計(jì)算[J];光學(xué)精密工程;2000年01期

10 樊叔維;任意槽形金屬光柵衍射特性的矢量理論分析與計(jì)算[J];光學(xué)精密工程;2000年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊學(xué)東;夏蘭;馬偉新;;光柵拼接三維旋轉(zhuǎn)的研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

2 滕樹云;陳小藝;程傳福;;光柵的類泰伯效應(yīng)[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

3 張衛(wèi)平;萬玲玉;楊慶怡;黃萌;郭月波;;光柵的匯合光譜特性和雙光柵衍射成像儀研究[A];2007年全國第十六屆十三�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 梁磊;忽滿利;徐琴芳;向光華;孫浩;;點(diǎn)匹配模式方法計(jì)算光柵衍射效率[A];2011西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

5 李朝陽;;物像光柵自拼接技術(shù)[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)/2011年版[C];2011年

6 馬雪梅;戴亞平;朱健強(qiáng);;拼接光柵的偏差對(duì)光束空間特性影響的研究[A];上海市激光學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

7 張衛(wèi)平;萬玲玉;肖鈺斐;馬雪梅;黃創(chuàng)高;;雙光柵衍射成像實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)儀器[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

8 郭月波;張衛(wèi)平;黃萌;李曉芳;龐華鋒;;透射-反射光柵衍射成像實(shí)驗(yàn)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

9 胡搖;;基于橫向剪切干涉的光柵拼接實(shí)驗(yàn)研究[A];第十三屆全國光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2010年

10 黃子強(qiáng);張翠玉;陳曉西;楊文君;;液晶二元光柵用于激光方位探測(cè)與跟瞄[A];2008年激光探測(cè)、制導(dǎo)與對(duì)抗技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

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1 錢國林;有像差系統(tǒng)的曝光拼接光柵關(guān)鍵技術(shù)研究[D];蘇州大學(xué);2015年

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1 張勇銘;基于相干光誘導(dǎo)光柵理論的二元溶液熱特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 高鵬;基于FPGA和體光柵的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)[D];南昌航空大學(xué);2015年

3 黃海昆;菌紫質(zhì)中同圓偏振光柵衍射調(diào)制特性及FDTD模擬Ronchi光柵衍射[D];河南大學(xué);2015年

4 毛明俊;陣列光柵空間共面原理和方法研究[D];重慶大學(xué);2015年

5 楚智媛;矩形與階梯形光柵正反問題數(shù)值算法研究[D];大連海事大學(xué);2016年

6 任瑞;拼接光柵關(guān)鍵技術(shù)問題研究[D];電子科技大學(xué);2007年

7 楊學(xué)東;光柵拼接技術(shù)的研究[D];中國工程物理研究院;2007年

8 伍學(xué)秋;高精度大口徑拼接光柵裝置的綜合分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 孫昊;成像法測(cè)量取樣光柵衍射效率研究[D];蘇州大學(xué);2012年

10 葛飛;二維反射光柵衍射畸變的光散射方法研究[D];山東師范大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：矩形與階梯形光柵正反問題數(shù)值算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：475671