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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
O431 2006043797飞行器外流场对光传输的影响=Influence on laser propa-gation of aero-craft's outer fluid field[刊,中]/柳建(中科院光电技术所.四川,成都(610209)) ,李树民…∥光子学报.—2006 ,35(4) .—599-602针对细光束在飞行器外流场中传输受流场影响的问题,发展了光波标量衍射方程和气体运动的完全可压缩Navier-Stokes方程耦合的方法,并结合长度加权插值技术,对光束在飞行器定常外流场中传输的情形进行了数值仿真分析。结果表明,通过飞行器外流场的光束会发生偏转和离焦,为保证飞行器上光学装置的正常工作,须考虑必要的调校或…  相似文献   

2.
 讨论了传输方程在ISO光束质量标准中的重要性,给出了光束传输方程的一种证明方法,在近轴条件下,非高斯光束都满足传输方程,这为选用理想高斯光束作为光束质量的度量基准奠定了基础。  相似文献   

3.
在相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)显微镜中,共线传输的紧聚焦高斯光束激发具有不同形状和尺寸的待测样品所产生的CARS信号场的空间分布决定了整体系统的结构特点.建立了紧聚焦条件下球形样品产生CARS信号场的理论模型.利用矢量波动方程分析了紧聚焦条件下线偏振的高斯光束的光场强度和相位分布.利用格林函数求解该模型中CARS信号场的矢量波动方程,模拟计算得到了不同直径球形样品的远场CARS信号场的空间分布.理论分析和模拟计算结果表明,对于小体积的球形样品,前向和背向传输的CARS信号场强度接近,因此采用大数值孔径物镜背向探测方式即可获得高对比度图像.对于大体积球形样品,CARS信号场的强度大幅增强,且发射方向主要集中在前向的一定立体角内.因此,采用小数值孔径物镜即可有效收集前向传输的CARS信号.  相似文献   

4.
为了了解光束在尾流气泡中的传输特性,为前向光尾流的探测提供理论依据,研究了光束在尾流中传输时传播方向上和横截面方向上的辐射强度分布特性.基于辐射传输方程的小角度近似解,得到了探测截面上的约化强度和漫射强度的表达式,其中漫射强度表征了复散射的强弱;针对典型的尾流气泡分布,通过数值计算分析了光束传输方向上的约化强度和漫射强度与接收视场角、光学厚度和光束大小的关系,也计算分析了光束横截面方向上的辐射强度随光束大小和横向距离的变化关系.结果表明,光束在尾流气泡中传输时复散射效应明显,且复散射的强弱与接收视场角、光束直径、光学厚度和横向距离密切相关.  相似文献   

5.
孙春生  张晓晖  朱东华 《光子学报》2014,38(8):2077-2081
为了了解光束在尾流气泡中的传输特性,为前向光尾流的探测提供理论依据,研究了光束在尾流中传输时传播方向上和横截面方向上的辐射强度分布特性.基于辐射传输方程的小角度近似解,得到了探测截面上的约化强度和漫射强度的表达式,其中漫射强度表征了复散射的强弱|针对典型的尾流气泡分布,通过数值计算分析了光束传输方向上的约化强度和漫射强度与接收视场角、光学厚度和光束大小的关系,也计算分析了光束横截面方向上的辐射强度随光束大小和横向距离的变化关系.结果表明,光束在尾流气泡中传输时复散射效应明显,且复散射的强弱与接收视场角、光束直径、光学厚度和横向距离密切相关.  相似文献   

6.
椭圆高斯光束在强非局域非线性介质中的传输特性   总被引:14,自引:0,他引:14       下载免费PDF全文
王形华  郭旗 《物理学报》2005,54(7):3183-3188
研究了傍轴椭圆高斯光束在强非局域非线性介质中的传输特性,得到了其各参量的演化方程 及其精确解析解.通过对束宽演化方程及其精确解析解的进一步分析,发现傍轴椭圆高斯光 束在强非局域非线性介质中传输时,两横向方向束宽作周期性变化.不管初始功率为多大, 光束都将周期性的由椭圆高斯光束演化为圆对称高斯光束,再由圆对称高斯光束演化为椭圆 高斯光束;并且在演化的过程中,椭圆的半长轴和半短轴会作周期性交替变化.另外,在一 定初始功率下,傍轴椭圆高斯光束可以保持某一横向方向的束宽不变,得到光孤子. 关键词: 强非局域非线性介质 非局域非线性薛定谔方程 椭圆高斯光束 参量演化方程 空间孤子  相似文献   

7.
沿Z型光传输管道轴向吹气对激光传输的影响   总被引:5,自引:2,他引:3       下载免费PDF全文
针对在Z型管道中传输的高能量密度激光束受到的气体热效应问题,采用光波标量衍射方程计算光传输、N-S方程计算管道内流场,仿真计算了以不同的速度沿管道轴向吹入对激光能量无吸收的气体时,由于气流扰动对出射光束远场光斑质量的影响。结果表明,在采用纵向吹气减小气体热效应对光束传输的影响时,应尽可能采用大气量、低流速的方案,既有利于排空管道中的杂质气体,减小气体热效应,又有利于减小管道中流场密度分布的不均匀性,从而保证出射光束的质量。  相似文献   

8.
将复数折射率介质的Helmholtz方程化为具有复数势能的Schredinger方程的形式,用进化算子的逆算子代替相应的共轭算子,定义了与实数折射率系统光束传输参数具有相似性质的力学量的复数平均值,证明复数光束质量因子守恒是复数ABCD定律成立的充要条件.利用推广的Heisenberg图象,从复数光束传输参数的进化方程得到了位置算子和动量算子的线性进化方程,进一步利用量子力学的表象和表示理论得到了一般复数ABCD系统的Huygens积分.  相似文献   

9.
细光束在钝锥体外流场中的追迹   总被引:1,自引:0,他引:1  
柳建  李树民  金钢  王世庆 《应用光学》2008,29(6):863-866
飞行的钝锥体外流场在密度分布上具有强烈非均匀性,这将导致其传输的细光束在远场靶面上产生偏移,从而影响其光学探测系统的作用精度。探讨并给出了任意折射率分布介质中的光线追迹方法。利用该方法对钝锥体外流场中的细光束路径进行了计算。计算结果表明:在所选位置上,锥体外流场对光线的出射角有明显的影响,但不是特别剧烈;当钝锥体表面加冷却源后,流场密度梯度变化加大,光束出射角的脱靶量明显加大。校正外流场为分析钝锥体上光学系统引入的目标脱靶量提供参考依据。  相似文献   

10.
吹气抑制气体热效应时管道结构对光传输的影响   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
 采用吹气抑制气体热效应对光传输的影响时,管道结构会对内通道流场分布产生作用从而影响光传输质量。对比研究了沿几何尺寸相同、光路总长相等的U形和Z形管道轴向吹气的情形。仿真过程中,联合求解标量衍射方程和N-S方程,计算管道对吹气流场的影响以及流场对光束的影响,以远场光斑的峰值功率密度点、能量分布重心点位置的偏移以及Strehl比和b值的变化反映光束质量。结果表明:不吹气时,管道结构对流场的影响远小于气体吸热对流场的影响;吹气时,管道内气体流速较大,管道结构对流场分布的影响比较明显;吹气时,U形管道对光束的影响比Z形管道对光束的影响要小。  相似文献   

11.
This article describes a one-dimensional, linearized, analysis of fundamental mode sound generation and propagation in rigid-walled flow ducts with axial temperature variation. An acoustic wave equation, including damping effects and volume sources, is derived and its solution (in the absence of sources) by a numerical technique and an approximate analytical method is discussed. The “forced” wave equation is then solved (the existence of an oscillating solution to the “unforced” equation being assumed) for sound generation by a side-branch volume source in an infinite duct, and the results are applied to a duct of finite length. Reasonably good agreement is obtained between measurements and predictions of the sound pressure field in a flow duct, away from the source region.  相似文献   

12.
激光通道传输热特性对远场光束质量的影响   总被引:3,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
 通过仿真计算分析了激光在光束控制系统通道内传输所产生的热效应及其对远场光束质量的影响。激光传播由近轴波方程描述,用快速傅里叶变换技术求解;激光热效应引起的流场密度变化采用完全Navier-Stokes方程计算。计算给出了不同波长、不同吸收系数条件下的远场光斑情况。计算结果表明,在典型的工作条件和状态下,较高能量激光在光束控制系统通道内产生的热效应影响不容忽视,它会明显降低远场目标处的能量集中度,增大光斑的发散。  相似文献   

13.
在管道后传声的数值模拟中,必须考虑平均流剪切层的散射效应,然而在非均匀剪切流动下时域求解线化欧拉方程会面临Kelvin-Helmholtz不稳定波产生和放大的难题。已有的不稳定波抑制技术通常很难获得令人满意的结果。本文采用一种混合方法,首先引入有限时段的宽频声源波包将声波和不稳定波分离,进而采用声源滤波器技术对不稳定波进行抑制。数值验证算例选择半无限长轴对称环形硬壁直管道,采用计算气动声学方法时域求解2.5维线化欧拉方程,无背景流动的数值解与解析解符合很好,验证了程序的精度与可靠性,非均匀流动算例则表明所采用波包加声源滤波器混合方法对不稳定波抑制效果明显,对声场影响很小,充分显示了该方法的精度与可行性。  相似文献   

14.
The effects of variable fluid properties and variable heat flux on the flow and heat transfer of a non-Newtonian Maxwell fluid over an unsteady stretching sheet in the presence of slip velocity have been studied. The governing differential equations are transformed into a set of coupled non-linear ordinary differential equations and then solved with a numerical technique using appropriate boundary conditions for various physical parameters. The numerical solution for the governing non-linear boundary value problem is based on applying the fourth-order Runge-Kutta method coupled with the shooting technique over the entire range of physical parameters. The effects of various parameters like the viscosity parameter, thermal conductivity parameter, unsteadiness parameter, slip velocity parameter, the Deborah number, and the Prandtl number on the flow and temperature profiles as well as on the local skin-friction coefficient and the local Nusselt number are presented and discussed. Comparison of numerical results is made with the earlier published results under limiting cases.  相似文献   

15.
In this paper, we determined a numerical solution of the incompressible Navier-Stokes equations for the flow inside the contraction geometry. The governing equations are written in the vorticity-stream function formulations. The numerical solution is based on a technique of automatic numerical generation of a curvilinear coordinate system by transforming the governing equation into computational plane. The transformed equations are approximated using central differences and solved simultaneously by successive over-relaxation iteration.  相似文献   

16.
陈勇  柳建  李树民  金钢 《计算物理》2006,23(2):204-208
采用数值方法分析超声速边界层流场对光传输的影响,并根据光波的变化对流场特征进行分析.用法福尔质量加权平均N-S方程及两方程湍流模型求解三维超声速平板湍流边界层流动;光在流场中的传输采用傍轴近似光波传输方程描述,用相屏法和快速傅里叶变换(FFT)技术求解.利用穿越流场的光波光强和相位的改变,直观分析光波畸变和流场的部分特征信息.  相似文献   

17.
In this paper, we determined a numerical solution of the Navier-Stokes equations for the flow of incompressible fluid inside the contraction geometry. The governing equations are written in the vorticity-stream function formulations. The numerical solution is based on a technique of automatic numerical generation of a curvilinear coordinate system by transforming the governing equation into the computational plane. The transformed equations are approximated using central differences and solved simultaneously by the alternating direction implicit method and successive over relaxation iteration method.  相似文献   

18.
Haiyan Song  Hong Wei Yang 《Optik》2012,123(3):272-275
In this paper, the Maxwell's equations are written as Hamilton canonical equations by using Hamilton functional variation method. Maxwell's equations can be discretized with symplectic propagation technique combined with high-order difference schemes approximations to construct symplectic finite difference time domain (SFDTD) method. The high-order dispersion equations of the scheme for space is deduced. The numerical dispersion analysis is included, and it is compared with the multiresolution time-domain (MRTD) method based on the Daubechies scaling functions. Numerical results show high efficiency and accuracy of the SFDTD method.  相似文献   

19.
 对含热传导的流体动力学方程组,用有限元方法进行数值求解。采用傅里叶热传导计算热流、用热流连续条件计算单元间接触面的温度、用三角形传热法计算体单元表面的热流,考虑各向同性弹塑性流体材料模型、三项式物态方程和导热系数与状态的相关性,给出了傅里叶热传导、接触传热、热应力应变效应、以及混合物冲击压缩特性等算例。对混合物冲击温度的数值模拟表明,小颗粒混合物在冲击压缩过程中,颗粒间的温度有差别、稍有波动,并随时间趋向于一致,以至热平衡。  相似文献   

20.
This paper presents a numerical study of two-dimensional EHD flow occurring between a hyperbolic blade and a plate electrode. The whole set of coupled equations is solved: Navier–Stokes equations, Poisson equation and charge conservation equation. A finite volume approach designed for non-orthogonal structured grid is used to discretize all governing equations. An efficient numerical procedure based on total variation diminishing (TVD) scheme is implemented to compute the distribution of charge density. Two different injection laws are considered: a simple autonomous one and a non autonomous which relates the charge injected by the blade and the local electric field. The flow structure which results in an EHD plume analogous to a thermal plume, has also been successfully characterized numerically by the temporal evolution of the charge density distribution. Preliminary results indicate that the flow is characterized by two different regimes according the value of the applied voltage. The critical Reynolds number for which the transition between the steady and unsteady regimes occurs has been determined to be within the range Re = [1000, 1100].  相似文献   

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