论文摘要
本文研究了时域有限差分方法在复杂目标电磁散射和光学微腔谐振特性方面的应用,主要完成了以下工作:设计了二维和三维FDTD程序,提出并实现了用Fortran和MATLAB混合编程来实现电磁场动态可视化的方法;用VBA语言实现了对AutoCAD模型的自动剖分,并引入了基于八叉树的优化策略;分析了以导弹、坦克为代表的复杂目标雷达散射特性;在洛仑兹-米理论框架下分析了圆柱形微腔的结构振荡特性,详细讨论了其回音壁模式的谐振位置、半高宽度以及品质因数等特征参量,计算并绘制了微腔内场的谐振图样;用FDTD方法对圆柱形微腔进行了仿真,并与理论解进行了对比;研究了椭柱微腔和粗糙边界微腔,讨论了形变和边界起伏对微腔特征参量的影响;介绍了方形微腔的波数空间理论,并给出了FDTD计算结果;用Visual C++、Fortran和MATLAB混合编程实现了基于FDTD原理的微腔分析软件,可对波导耦合下的任意形状的微腔进行仿真,利用该软件研究了盘形、环形微腔的谐振特性。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究概况1.3 研究方法1.4 本文主要内容第二章 FDTD基本理论2.1 FDTD基本公式2.2 数值稳定性和数值色散2.3 激励源2.3.1 波源信号形式2.3.2 平面波源2.3.3 波导源2.4 吸收边界条件2.5 近－远场变换2.6 本章小结第三章 FDTD计算复杂目标电磁散射3.1 复杂目标建模基本方法3.2 基于八叉树的剖分方法的优化策略3.2.1 优化元胞扫描法3.2.2 优化实体切割法3.3 剖分后模型再显示的改进方法3.4 建模方法的软件实现及实例验证3.5 镀层目标电磁散射算例3.6 复杂目标电磁散射算例3.7 电磁场可视化技术3.7.1 近场的实时可视化3.7.2 远场的三维可视化3.8 本章小结第四章 平面波照射下的微腔谐振特性4.1 洛仑兹－米理论框架下圆柱形微腔研究4.1.1 圆柱的洛仑兹－米理论4.1.2 圆柱形微腔谐振特性分析4.1.3 圆柱形微腔的谐振图样4.2 圆柱形微腔的FDTD仿真4.2.1 FDTD时频分析4.2.2 超短脉冲激励下的微腔特性4.2.3 圆柱形微腔谐振图样4.3 椭柱形微腔4.4 粗糙边界微腔4.5 方形微腔4.5.1 方形微腔的波数空间理论4.5.2 方形微腔的FDTD仿真4.6 本章小结第五章 波导耦合下的微腔谐振特性5.1 微腔分析软件的设计与实现5.2 圆盘形微腔5.3 圆环形微腔5.4 本章小结结束语致谢参考文献作者在读期间的研究成果
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标签：时域有限差分论文; 复杂目标论文; 建模论文; 微腔论文; 回音壁模式论文;
