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单层柱状等离子体阵列对微波透射衰减影响的实验研究 被引量：6
1
作者 程立 时家明 +2 位作者 汪家春 袁忠才 许波 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期183-185,共3页
利用矢量网络微波测试系统测量了单层柱状等离子体阵列对2～18GHz微波的透射衰减，分析了微波极化方向、等离子体密度、阵列中的单元间距等因素对微波衰减的影响。结果表明，该结构对Ⅲ波的衰减大于对TE波的衰减；对TM波的作用频段约为2... 利用矢量网络微波测试系统测量了单层柱状等离子体阵列对2～18GHz微波的透射衰减，分析了微波极化方向、等离子体密度、阵列中的单元间距等因素对微波衰减的影响。结果表明，该结构对Ⅲ波的衰减大于对TE波的衰减；对TM波的作用频段约为2—10GHz，而对TE波仅为2～7GHz；在作用频段内，增大电子密度、减小单元间距均可以在整体上改善对微波的透射衰减。 展开更多
关键词 柱状等离子体 阵列 透射衰减 极化方向 电子密度 阵列间距
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低温等离子体数值模拟方法的分析比较 被引量：10
2
作者 袁忠才 时家明 +1 位作者 黄勇 马柳 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期278-284,共7页
分析比较了低温等离子体模拟中采用的流体模型、粒子模型和混合模拟方法及在放电特性分析中采用的电路模拟方法。给出了每种方法的基本原理,探讨了它们的适应性。利用粒子模型对外磁镜场作用下四阳极装置辉光放电所产生等离子体进行了模... 分析比较了低温等离子体模拟中采用的流体模型、粒子模型和混合模拟方法及在放电特性分析中采用的电路模拟方法。给出了每种方法的基本原理,探讨了它们的适应性。利用粒子模型对外磁镜场作用下四阳极装置辉光放电所产生等离子体进行了模拟,分析了磁场对电子密度径向分布的影响。 展开更多
关键词 PIC 流体模型 混合模型 低温等离子体
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斜入射电磁波在非均匀碰撞等离子体中的折射和反射特性 被引量：3
3
作者 袁忠才 时家明 许波 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期32-37,共6页
提出碰撞吸收型等离子体的等效折射指数,重新计算了折射角,并与利用常规方法得到的折射角进行了比较。分析了等离子体密度和碰撞频率对折射角的影响。考察了斜入射电磁波在吸收型等离子体中的折射特性,并以一维非均匀碰撞吸收型等离子... 提出碰撞吸收型等离子体的等效折射指数,重新计算了折射角,并与利用常规方法得到的折射角进行了比较。分析了等离子体密度和碰撞频率对折射角的影响。考察了斜入射电磁波在吸收型等离子体中的折射特性,并以一维非均匀碰撞吸收型等离子体为例,对斜入射电磁波的反射特性进行了考察。结果表明,等效折射指数的概念涵盖了入射角度的影响,在考察斜入射时更准确、便捷。 展开更多
关键词 反射 斜入射 等效介电常数 等离子体
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微波共振探针及其在等离子体诊断中的应用 被引量：2
4
作者 马柳 时家明 +2 位作者 袁忠才 陈宗胜 黄勇 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期270-273,共4页
介绍了能够测量稳定和时变等离子体电子密度的微波共振探针,给出了其工作原理和在测量稳定、时变和瞬态等离子体电子密度中的应用。分析了传输模式和反射模式的工作过程及对测量范围、测量精度和空间分辨率等影响因素。结果表明,选用较... 介绍了能够测量稳定和时变等离子体电子密度的微波共振探针,给出了其工作原理和在测量稳定、时变和瞬态等离子体电子密度中的应用。分析了传输模式和反射模式的工作过程及对测量范围、测量精度和空间分辨率等影响因素。结果表明,选用较长的探针有利于提高电子密度的测量范围和精度;选用的微波扫频源高端频率越高,频率分辨率越高,则电子密度的测量范围越大,测量精度越高。理论分析得出系统可测量的电子密度约为1.37×108～4.1×1011cm-3。 展开更多
关键词 等离子体诊断 微波共振探针 等离子体密度
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柱状等离子体微波透射衰减数据的测量及其应用 被引量：1
5
作者 程立 时家明 +2 位作者 汪家春 袁忠才 许波 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期171-174,共4页
微波透射衰减数据是研究等离子体与微波相互作用时的重要实验数据,本文针对柱状等离子体,分析了准确测量其微波透射衰减所应满足的三个条件:等离子体等厚、入射波远场、等离子体反射可忽略;并设计了满足上述条件的测量实验。除直接用于... 微波透射衰减数据是研究等离子体与微波相互作用时的重要实验数据,本文针对柱状等离子体,分析了准确测量其微波透射衰减所应满足的三个条件:等离子体等厚、入射波远场、等离子体反射可忽略;并设计了满足上述条件的测量实验。除直接用于分析等离子体参数对微波传输的影响外,本文提出了该数据的另外两种用途:诊断等离子体参数、判定等离子体稳定性。 展开更多
关键词 柱状等离子体 微波透射衰减 等离子体参数 诊断 稳定性
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等离子体鞘层及粒子碰撞对微波共振探针诊断的影响 被引量：1
6
作者 黄勇 时家明 +1 位作者 袁忠才 徐记伟 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期86-89,共4页
针对气压大于133Pa的气体放电时等离子体鞘层及粒子碰撞对微波共振探针密度测量的影响变大的问题,对微波共振探针模型进行了改进,推导了鞘层修正因子和碰撞修正因子,探讨了微波共振探针尺寸对测量等离子体密度的影响。结果表明,针丝半... 针对气压大于133Pa的气体放电时等离子体鞘层及粒子碰撞对微波共振探针密度测量的影响变大的问题,对微波共振探针模型进行了改进,推导了鞘层修正因子和碰撞修正因子,探讨了微波共振探针尺寸对测量等离子体密度的影响。结果表明,针丝半径选择0.2mm,并且选用较大宽度的探针有利于减小测量误差。 展开更多
关键词 微波共振探针 等离子体密度 鞘层 碰撞频率 修正因子
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电磁波在二维等离子体光子晶体中的传播特性研究 被引量：1
7
作者 徐记伟 时家明 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期78-81,86,共5页
采用时域有限差分的方法研究了电磁波在二维等离子体光子晶体中的传输特性。主要讨论了等离子体柱半径与晶格常数的比值,光子晶体的周期数以及不同晶格结构对TM极化入射波和TE极化入射波传输特性的影响,计算得出了电磁波入射等离子体光... 采用时域有限差分的方法研究了电磁波在二维等离子体光子晶体中的传输特性。主要讨论了等离子体柱半径与晶格常数的比值,光子晶体的周期数以及不同晶格结构对TM极化入射波和TE极化入射波传输特性的影响,计算得出了电磁波入射等离子体光子晶体的透射系数,并对结果进行了分析。研究发现,通过改变等离子体光子晶体的结构参数,诸如等离子体柱半径与晶格常数的比值以及等离子体光子晶体的周期数,均可有效控制等离子体光子晶体的电磁性质。 展开更多
关键词 二维 等离子体 光子晶体 时域有限差分
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非磁化均匀冷等离子体柱的电磁波散射特性分析
8
作者 黄方意 时家明 +5 位作者 袁忠才 汪家春 陈宗胜 林志丹 许波 王超 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期277-282,共6页
研究了电磁波与柱状等离子体介质相互作用的特性。推导了平行和垂直极化波作用下等离子体柱内外的场分布特征,计算分析了两种极化波条件下等离子体柱的电磁散射。结果表明,等离子体电子密度越高,柱外散射强度就越大,等离子体碰撞频率越... 研究了电磁波与柱状等离子体介质相互作用的特性。推导了平行和垂直极化波作用下等离子体柱内外的场分布特征,计算分析了两种极化波条件下等离子体柱的电磁散射。结果表明,等离子体电子密度越高,柱外散射强度就越大,等离子体碰撞频率越高,柱外散射强度就越小。另外,电磁波极化方式和入射波频率对电磁波的散射强度也有重大影响,垂直极化波更容易被散射,较低的入射波频率也更容易散射。这些结果对于等离子体天线的研究设计有一定的参考价值。 展开更多
关键词 等离子体柱 电磁散射 散射强度
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亚密度冷等离子体的低功率激光吸收特性分析
9
作者 袁忠才 王龙 +1 位作者 时家明 黄勇 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期375-378,共4页
当电子密度远低于入射小功率激光所对应的临界密度时,冷等离子体对激光的吸收特性与高密度热等离子体将有很大的差别。在亚密度冷等离子体中,电子与中性粒子间的碰撞将占主导地位,对应的频率远大于电子-离子碰撞频率,这使得碰撞吸收本... 当电子密度远低于入射小功率激光所对应的临界密度时,冷等离子体对激光的吸收特性与高密度热等离子体将有很大的差别。在亚密度冷等离子体中,电子与中性粒子间的碰撞将占主导地位,对应的频率远大于电子-离子碰撞频率,这使得碰撞吸收本质发生了变化。亚密度等离子体的电子密度和碰撞频率均较小,它在单位长度传输路径内对常用的工作在可见光、红外波段内的小功率激光的碰撞吸收可以忽略不计。但是对于非正常吸收机制的影响尚需深入研究。 展开更多
关键词 亚密度等离子体 冷等离子体 小功率激光 碰撞吸收
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隐身应用中等离子体参数的Nelder-Mead优化反演研究
10
作者 程立 时家明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期362-365,共4页
采用Nelder-Mead单纯形算法实现了等离子体隐身时多个等离子体参数的优化反演,初步解决了隐身应用研究中等离子体参数的局部最优取值问题。反演结果表明,对于非磁化均匀冷等离子体,在选定的参数取值范围内,吸收程度由等离子体的电子密... 采用Nelder-Mead单纯形算法实现了等离子体隐身时多个等离子体参数的优化反演,初步解决了隐身应用研究中等离子体参数的局部最优取值问题。反演结果表明,对于非磁化均匀冷等离子体,在选定的参数取值范围内,吸收程度由等离子体的电子密度、碰撞频率及等离子体层厚度共同决定。等离子体层厚度决定了最佳吸收波长,且当入射雷达波频率大于某一频率时,等离子体碰撞频率趋于一个稳定值。 展开更多
关键词 Nelder-Mead 算法 等离子体参数 隐身 多参数优化
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等离子体的三频点微波透射衰减诊断方法 被引量：4
11
作者 王甲寅 时家明 +1 位作者 袁忠才 许波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期621-624,共4页
依据微波在等离子体中的传播特性,并利用微波透射非磁化等离子体时在三个相邻频率点的透射能量衰减值,可同时诊断等离子体中的电子密度和电子碰撞频率。使用该方法对100-700 Pa范围内氦气辉光放电等离子体进行了诊断,选择6.2,6.8和7.4GH... 依据微波在等离子体中的传播特性,并利用微波透射非磁化等离子体时在三个相邻频率点的透射能量衰减值,可同时诊断等离子体中的电子密度和电子碰撞频率。使用该方法对100-700 Pa范围内氦气辉光放电等离子体进行了诊断,选择6.2,6.8和7.4GHz三个频率点,并与使用双探针诊断的诊断结果进行比较。结果表明：两种诊断方法所得碰撞频率基本一致;微波透射衰减法诊断出的电子密度值与探针法的诊断结果在同一数量级（10^16 m^-3）,但前者约是后者的1.67倍。最后对造成这一差异的原因进行了分析。三频点微波透射衰减诊断方法可用于较高气压及其它静电探针使用受限的环境下,并且可以采用能量较小的微波,不会对等离子体本身造成显著影响,适用于等离子体的初步诊断。 展开更多
关键词 等离子体 微波 透射衰减 诊断 电子密度 碰撞频率
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平面电磁波在非均匀等离子体柱上的散射研究 被引量：1
12
作者 吴小坡 时家明 +2 位作者 许波 袁忠才 陈宗胜 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1003-1008,共6页
基于微分形式的麦克斯韦方程组,采用严格两点边值方法求解等离子体柱对入射平面波的散射问题。结合柱约束空间径向非均匀等离子体分布特征推导电磁波散射系数的数学模型,计算了不同入射波频率、等离子体频率、等离子体碰撞频率条件下散... 基于微分形式的麦克斯韦方程组,采用严格两点边值方法求解等离子体柱对入射平面波的散射问题。结合柱约束空间径向非均匀等离子体分布特征推导电磁波散射系数的数学模型,计算了不同入射波频率、等离子体频率、等离子体碰撞频率条件下散射场的分布。结果表明:电磁波的散射场由等离子体特征参数、入射波频率及极化方式共同决定;等离子体碰撞频率对平行极化波的散射场分布影响较大。 展开更多
关键词 平面波 等离子体柱 非均匀 散射系数
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时变等离子体覆盖导体圆柱的双站散射特性分析 被引量：4
13
作者 吴小坡 时家明 +2 位作者 杜石明 高永芳 党可征 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期244-247,共4页
研究时变等离子体覆盖导体圆柱的双站散射特性对等离子体隐身技术和太空再入体的跟踪识别技术具有重要的意义。以非磁化不均匀等离子体覆盖导体圆柱的模型为基础,采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分方法计算了不均匀时变等离子... 研究时变等离子体覆盖导体圆柱的双站散射特性对等离子体隐身技术和太空再入体的跟踪识别技术具有重要的意义。以非磁化不均匀等离子体覆盖导体圆柱的模型为基础,采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分方法计算了不均匀时变等离子体覆盖导体圆柱的双站雷达散射特性。结果表明:不均匀等离子体覆盖导体圆柱能成功地缩减目标的雷达散射截面。 展开更多
关键词 时域有限差分等离子体雷达散射特性
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数学形态学和小波变换的红外图像处理方法 被引量：45
14
作者 同武勤 凌永顺 +2 位作者 黄超超 杨华 樊祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期138-144,共7页
为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利... 为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利用考虑了图像纹理信息的小波阈值对分割的图像进行滤波处理;最后针对过分割问题提出了一种利用区域灰度中值对分割区域进行融合处理的算法。实验结果及算法性能评估结果表明,该方法能够较好地解决红外目标的识别问题,具有较好的实用性。 展开更多
关键词 分水岭算法 小波闽值滤波 红外目标检测 红外图像处理
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红外偏振探测的机理 被引量：25
15
作者 刘必鎏 时家明 +1 位作者 赵大鹏 许波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期777-781,共5页
偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义。综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并... 偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义。综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并借助多人的实验加以辅证。发现当入射角等于布儒斯特角时,反射光的线偏振度达到最大值;多次散射使光的偏振方向不断偏转,经统计平均后降低了反射或散射光的偏振度;亮的粗糙表面的反射光以多次反射为主,表现出较小的线偏振度;通过检测反射光偏振角的相位差可以确定目标是金属还是绝缘体。 展开更多
关键词 偏振 偏振探测 机理 表面特性
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矩形喷管外尾焰红外辐射特性的数值计算 被引量：12
16
作者 冯云松 李晓霞 +1 位作者 路远 金伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期437-442,共6页
为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域。采用洛伦兹... 为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域。采用洛伦兹线型的统计窄带模型,求出尾焰在某一窄带的平均吸收系数;采用有限体积法求解了气体介质中辐射传输方程;计算得到了矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性与在3～5μm波段的总强度分布。结果表明:矩形喷管外尾焰为扁平状,其宽边对称面内的红外辐射强度大于窄边对称面内的红外辐射强度,并且尾焰辐射在2.7μm和4.3μm处出现了2个辐射峰。 展开更多
关键词 光学 尾焰 矩形喷管 辐射传输方程 有限体积法 红外辐射
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中长波红外双波段全向反射镜的设计 被引量：12
17
作者 赵大鹏 时家明 +2 位作者 汪家春 袁忠才 刘必鎏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期454-457,共4页
研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4～5.4μm和8～12.5μm实现全向反... 研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4～5.4μm和8～12.5μm实现全向反射（反射率大于99%）,相对带宽分别达到了49.8%和43.1%。 展开更多
关键词 全向反射镜 光子晶体 异质结构 中远红外
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来袭飞机的红外辐射及其大气传输特性研究 被引量：10
18
作者 赵楠 李晓霞 +2 位作者 马森 郭宇翔 孙通 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期890-893,共4页
研究了来袭飞机的三个主要红外辐射源(尾焰、尾喷管和蒙皮)的红外辐射特性,以及各自主要辐射波段在大气中衰减的情况。通过优化模型,计算得到了其各自主要辐射波段的红外辐射强度。并根据三个辐射源各自主要辐射波段的大气透过率的计算... 研究了来袭飞机的三个主要红外辐射源(尾焰、尾喷管和蒙皮)的红外辐射特性,以及各自主要辐射波段在大气中衰减的情况。通过优化模型,计算得到了其各自主要辐射波段的红外辐射强度。并根据三个辐射源各自主要辐射波段的大气透过率的计算,得到经过相同大气路程衰减后,最终到达红外探测器的辐射强度。 展开更多
关键词 飞机红外辐射 尾焰 蒙皮 尾喷管 大气透过率
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地面目标表面温度及红外辐射的计算 被引量：40
19
作者 吕相银 凌永顺 黄超超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期563-567,共5页
目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响,分析了影... 目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响,分析了影响目标表面温度边界条件的各种因素,得到了计算地面目标表面温度的一般方法。以一维导热微分方程为例,计算了某建筑物墙壁外表面温度白天随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较,结果表明理论计算较为准确。最后在此基础上,对目标的红外辐射进行了理论计算和讨论。 展开更多
关键词 地面目标 温度 红外辐射
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一种基于光子晶体的中远红外双波段兼容伪装材料 被引量：17
20
作者 高永芳 时家明 +1 位作者 赵大鹏 许波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期970-974,共5页
光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质... 光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质结构光子晶体,实现了光子带隙的展宽,该结构光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,在2.94~5.06μm和7.66~11.98μm波段的光谱反射率接近为1;在2.91~5.12μm和7.62~12.29μm波段的光谱反射率大于95%,较好地满足了中远红外双波段兼容伪装的要求。倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,随着入射角度的增加,TM波的带隙逐渐变窄,而TE波的带隙逐渐变宽。 展开更多
关键词 光子晶体 兼容伪装 特征矩阵
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