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利用平面波展开法在matlab中计算二维光子晶体的带隙结构 预览
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作者 黄晓泽 周琦 饶黄云 《信息记录材料》 2019年第5期32-33,共2页
利用平面波展开法结合Musslamani等人研究得出的光在光子晶体(photoniccrystal)中传输所满足的非线性薛定谔方程,推导光子晶体间隙结构的本征方程,再使用matlab得到光子晶体的带隙结构图。分析相关参数的含义,明白决定光学周期势带隙结... 利用平面波展开法结合Musslamani等人研究得出的光在光子晶体(photoniccrystal)中传输所满足的非线性薛定谔方程,推导光子晶体间隙结构的本征方程,再使用matlab得到光子晶体的带隙结构图。分析相关参数的含义,明白决定光学周期势带隙结构的参数,并且可以通过改变参数得到任意光子晶体的带隙结构。 展开更多
关键词 平面波展开 本征方程 光子晶体 MATLAB 带隙结构
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用两种方法研究二维光子晶体的带隙结构 预览
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作者 刘继平 张晓茹 +3 位作者 刘晗 杨涪铨 潘庆 吴向尧 《安庆师范大学学报:自然科学版》 2019年第2期17-20,36共5页
用平面波展开法和COMSOL Multiphysics软件基于有限元法计算同一参数下二维常规和函数光子晶体的带隙结构,比较两种计算方法得到带隙结构的差距,给出了用平面波展开法计算二维常规和函数光子晶体能带的基本推导过程,也对有限元法的基本... 用平面波展开法和COMSOL Multiphysics软件基于有限元法计算同一参数下二维常规和函数光子晶体的带隙结构,比较两种计算方法得到带隙结构的差距,给出了用平面波展开法计算二维常规和函数光子晶体能带的基本推导过程,也对有限元法的基本思想做了介绍。通过对比,给出了两种计算方法各自的优点和适用条件,这将为进一步研究光子晶体奠定基础。 展开更多
关键词 二维光子晶体 带隙结构 平面波展开法 COMSOL
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函数点缺陷对光子晶体带隙结构的调制 预览
3
作者 张晓茹 张沥元 +5 位作者 张鑫 杜佳乐 苏靖淇 韩雨欣 吴向尧 刘晓静 《安庆师范大学学报:自然科学版》 2019年第2期21-26,共6页
在二维光子晶体中加入两个函数点缺陷,通过调节函数点缺陷的介质柱介电常数参数,可实现光子晶体带隙结构的调制。点缺陷介质柱介电常数为空间坐标函数,形式为εr(r)=kr+b,其中,可调参数k的变化可由电光效应通过调节外加电场强度和电场... 在二维光子晶体中加入两个函数点缺陷,通过调节函数点缺陷的介质柱介电常数参数,可实现光子晶体带隙结构的调制。点缺陷介质柱介电常数为空间坐标函数,形式为εr(r)=kr+b,其中,可调参数k的变化可由电光效应通过调节外加电场强度和电场分布来实现。当改变k时,二维光子晶体的带隙位置、带隙数目都会发生改变。因此在二维光子晶体中加入函数点缺陷就可以方便地调节其带隙数目和位置,得到所需要的带隙结构,这为光学器件的设计提供了理论基础和新的设计思路。 展开更多
关键词 函数点缺陷 带隙结构 光子晶体
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二维正方晶格函数光子晶体带隙结构研究 预览
4
作者 李宏 张斯淇 《安庆师范大学学报:自然科学版》 2019年第1期30-33,共4页
采用平面波展开法研究二维正方晶格函数光子晶体,分别计算TE波和TM波的带结构。二维正方晶格函数光子晶体介质柱折射率是空间坐标函数,而不是定值(二维正方晶格常规光子晶体)。二维正方晶格函数光子晶体可通过Kerr效应或电光效应来制备... 采用平面波展开法研究二维正方晶格函数光子晶体,分别计算TE波和TM波的带结构。二维正方晶格函数光子晶体介质柱折射率是空间坐标函数,而不是定值(二维正方晶格常规光子晶体)。二维正方晶格函数光子晶体可通过Kerr效应或电光效应来制备,可调节性灵活。本文研究了函数系数k对二维正方晶格函数光子晶体带结构的影响。在TE波情况下,函数系数k增加时,带隙数目变多且带宽变宽。与二维常规光子晶体比较,函数光子晶体有较宽的带隙结构,这将为光学器件的设计提供新的理论依据和重要的设计方法。 展开更多
关键词 材料 二维函数光子晶体 平面波展开法 带隙结构
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利用平面波展开法在matlab中计算一维光子晶体的带隙结构 预览
5
作者 黄晓泽 周琦 饶黄云 《科技创新与应用》 2019年第13期29-31,共3页
利用平面波展开法,在王建东所研究的光在光子晶体(photonic crystal)中传输所满足的非线性薛定谔方程基础上,计算光子晶体间隙结构的本征方程,根据本征方程在matlab中进行运算,得到光子晶体的带隙结构。
关键词 平面波展开 本征方程 光子晶体 MATLAB 带隙结构
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二维非对称复式磁振子晶体带隙结构 预览
6
作者 王悦 陈志斌 +1 位作者 杨慧 曹永军 《内蒙古师范大学学报:自然科学汉文版》 CAS 2019年第5期413-420,共8页
提出一种非对称结构复式磁振子晶体模型,采用两种尺寸不同的柱状铁圆柱排列在氧化铕基底中.通过对第二个铁圆柱体(B)位于基底位置的调节,打破其在以往研究中对称排列结构,使其非对称填充在基底材料中.因这种不对称构型在第一布里渊区不... 提出一种非对称结构复式磁振子晶体模型,采用两种尺寸不同的柱状铁圆柱排列在氧化铕基底中.通过对第二个铁圆柱体(B)位于基底位置的调节,打破其在以往研究中对称排列结构,使其非对称填充在基底材料中.因这种不对称构型在第一布里渊区不可约,有必要在全部第一布里渊区内对带隙结构进行计算,研究非对称结构对磁振子晶体带隙结构的影响.同时,与未填充这个铁圆柱(B)时单圆柱方晶格的带隙结构进行比较.结果表明,在非对称度越高的位置填充铁圆柱体(B)将会有越多的带隙被打开,进而达到带隙优化的目的. 展开更多
关键词 磁振子晶体 非对称 带隙结构
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函数缺陷对波导带隙结构的调制 预览
7
作者 吴向尧 屈春宏 +7 位作者 熊圣洁 马美玲 刘掌辉 王梦飞 王保亮 王艺洁 宋雨生 张晓茹 《吉林师范大学学报:自然科学版》 2019年第2期73-80,共8页
在二维函数光子晶体研究的基础上进一步研究波导中加入两排函数线缺陷时通过调节函数线缺陷的介质柱介电常数参数值可实现波导带隙结构的调制情况.本文选取线缺陷介质柱介电常数函数形式为εr(r)=kr+b 其中 k为函数系数 b为参数.上述参... 在二维函数光子晶体研究的基础上进一步研究波导中加入两排函数线缺陷时通过调节函数线缺陷的介质柱介电常数参数值可实现波导带隙结构的调制情况.本文选取线缺陷介质柱介电常数函数形式为εr(r)=kr+b 其中 k为函数系数 b为参数.上述参量的变化可由电光效应实现即通过调节外加电场强度和电场分布来实现.当改变函数线缺陷介质柱介电常数参数 k 和 b 的值时波导的带隙位置、带隙数目以及电场分布都会发生改变.因此在波导中加入两排函数线缺陷就可实现带隙结构的调制得到所需要的带隙结构和电场分布.这些结论可以为光学器件的设计提供理论基础和新的设计思路. 展开更多
关键词 函数点缺陷 带隙结构 波导
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二维新型函数光子晶体带隙结构研究 被引量:2
8
作者 刘晓静 张斯淇 +6 位作者 梁禺 刘继平 马季 李宏 孟祥东 吴义恒 陆景彬 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期191-196,共6页
用平面波展开法研究了二维函数光子晶体的带隙结构,其介质柱折射率为空间坐标函数。对TE和TM波带隙结构进行了数值分析,并与二维常规光子晶体(即介质柱折射率为常数)带隙结构进行了比较。研究了介质柱半径ra、函数系数k和参数b对二维... 用平面波展开法研究了二维函数光子晶体的带隙结构,其介质柱折射率为空间坐标函数。对TE和TM波带隙结构进行了数值分析,并与二维常规光子晶体(即介质柱折射率为常数)带隙结构进行了比较。研究了介质柱半径ra、函数系数k和参数b对二维函数光子晶体带隙结构的影响,结果表明通过改变ra、k、b的取值,可实现对二维函数光子晶体带隙的调节;二维函数光子晶体存在绝对带隙及半Dirac点.这些结论为光子器件设计提供了新的理论依据. 展开更多
关键词 量子光学 二维函数光子晶体 带隙结构 绝对带隙 半Dirac点
含点缺陷二维函数光子晶体的本征场分布 被引量:1
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作者 刘继平 李海波 +8 位作者 孟祥东 张晓茹 刘晗 张斯淇 刘晓静 李宏 马季 梁禺 吴向尧 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第8期114-121,共8页
采用平面波展开法研究了含点缺陷正方结构二维函数光子晶体的带隙结构、缺陷模式和缺陷模式的本征场分布。选取介质柱的折射率为空间位置的分布函数,其参数可通过改变施加电场、光场的强度来调节。研究结果表明,通过调节介质柱参数,能... 采用平面波展开法研究了含点缺陷正方结构二维函数光子晶体的带隙结构、缺陷模式和缺陷模式的本征场分布。选取介质柱的折射率为空间位置的分布函数,其参数可通过改变施加电场、光场的强度来调节。研究结果表明,通过调节介质柱参数,能够实现带隙结构、带隙位置、缺陷模式及缺陷模式的本征场分布的可调,该研究为相关光学器件的设计提供了理论依据和设计方法。 展开更多
关键词 材料 二维函数光子晶体 点缺陷 带隙结构 本征场分布 平面波展开法
复合局域共振梁结构带隙研究 预览
10
作者 李静茹 黎胜 《应用声学》 CSCD 北大核心 2018年第3期345-355,共11页
该文将周期局域共振梁结构中的基体结构由单一材料发展成多相材料,建立了周期复合局域共振梁结构.由共振单元在单胞中的排列位置,考虑了三种构型,并利用传递矩阵方法计算了在弹性基底作用下这些结构产生的局域共振带隙性质.结果表明,与... 该文将周期局域共振梁结构中的基体结构由单一材料发展成多相材料,建立了周期复合局域共振梁结构.由共振单元在单胞中的排列位置,考虑了三种构型,并利用传递矩阵方法计算了在弹性基底作用下这些结构产生的局域共振带隙性质.结果表明,与局域共振梁结构相比,复合局域共振梁结构产生的局域共振带隙对应的频率范围更宽,禁带范围内弹性波的衰减峰值和衰减均值更高.除此之外,该文还分析了局域共振结构、单胞尺寸、基体材料和局域共振结构中的阻尼对弹性波在空间中传播和衰减特性的影响,为满足特定的隔声隔振要求的结构设计提供了依据。 展开更多
关键词 局域共振 多相基体梁 带隙结构 传递矩阵方法
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炉内管阵列中声源辐射特性数值研究
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作者 刘月超 姜根山 +1 位作者 许伟龙 孔倩 《计算物理》 CSCD 北大核心 2018年第6期693-701,共9页
炉内换热器结构类似于声子晶体,基于声子晶体理论,采用数值计算与软件模拟得到管阵列中声源不同方向的声传播特性,并将两种方法所得结果进行对比分析,研究声源在管阵列中不同位置处的辐射特性.结果表明:声指向性特性与声源通过管排数量... 炉内换热器结构类似于声子晶体,基于声子晶体理论,采用数值计算与软件模拟得到管阵列中声源不同方向的声传播特性,并将两种方法所得结果进行对比分析,研究声源在管阵列中不同位置处的辐射特性.结果表明:声指向性特性与声源通过管排数量,声源频率是否处在声波禁带有关. 展开更多
关键词 管阵列 声子晶体 声辐射 带隙结构
新型二维函数光子晶体的透射特性 预览 被引量:3
12
作者 刘晓静 梁禺 +8 位作者 刘继平 孟祥东 张斯淇 马季 李宏 刘晗 张晓茹 吴义恒 吴向尧 《吉林大学学报:理学版》 CSCD 北大核心 2017年第4期985-989,共5页
用平面波展开法研究二维函数光子晶体的TE(transverse electric)波和TM(transverse magnetic)波带隙结构,并与二维传统光子晶体的带隙结构进行比较.通过给出不同介质柱介电常数的函数形式考察二维函数光子晶体带隙结构的变化.结果表... 用平面波展开法研究二维函数光子晶体的TE(transverse electric)波和TM(transverse magnetic)波带隙结构,并与二维传统光子晶体的带隙结构进行比较.通过给出不同介质柱介电常数的函数形式考察二维函数光子晶体带隙结构的变化.结果表明,二维函数光子晶体存在绝对带隙和半Dirac点. 展开更多
关键词 二维函数光子晶体 带隙结构 绝对带隙 半Dirac点
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Improvement of sensitivity of graphene photodetector by creating bandgap structure
13
作者 张倪侦 何孟珂 +1 位作者 余鹏 周大华 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第11期429-433,共5页
Graphene has aroused large interest in optoelectronic applications because of its broad band absorption and ultrahigh electron mobility. However, the low absorption of 2.3% seriously limits its photoresponsivity and r... Graphene has aroused large interest in optoelectronic applications because of its broad band absorption and ultrahigh electron mobility. However, the low absorption of 2.3% seriously limits its photoresponsivity and restricts the relevant applications. In this paper, a method to enhance the sensitivity of graphene photodetector is demonstrated by introducing electron trapping centers and creating a bandgap structure in graphene. The carrier lifetime obviously increases, and more carriers are collected by the electrodes. Compared with intrinsic graphene detector, the defective graphene photodetector possesses high photocurrent and low-driving-voltage, which gives rise to great potential applications in photodetector area. 展开更多
关键词 光电探测器 灵敏度 石墨 能隙结构 载流子寿命 高电子迁移率 电子俘获 带隙结构
Novel Design of Ring Resonator Based Temperature Sensor Using Photonics Technology
14
作者 Mas soudi RADHOUENE Mayur Kumar CHHIPA +2 位作者 Monia NAJJAR S. ROBINSON Bhuvneshwer SUTHAR 《光子传感器:英文版》 EI CAS CSCD 2017年第4期311-316,共6页
在现在的纸,我们学习二维的 photonic 水晶(PC ) 的传播 superellipse 戒指共鸣器。optomechanical 系统的快成长应用在新察觉到的机制导致强壮的要求以便设计察觉到的元素到纳米规模。photonic 水晶基于共鸣器因为乐队差距结构和共鸣... 在现在的纸,我们学习二维的 photonic 水晶(PC ) 的传播 superellipse 戒指共鸣器。optomechanical 系统的快成长应用在新察觉到的机制导致强壮的要求以便设计察觉到的元素到纳米规模。photonic 水晶基于共鸣器因为乐队差距结构和共鸣器特征对变丑和在 PC 共鸣器的杆 / 洞的位置移动极其敏感,作为有希望的解决方案被调查了。这结构打开一个单个隧道过滤器。学习为与这结构的温度隧道过滤器波长调节被扩大。隧道过滤器的传播线性地与温度显示出红移动。隧道过滤器的这波长移动被用于传感器申请。为建议结构的敏感被发现是 65.3 pm/???????????????????????????? 乎吗?? 展开更多
关键词 传感器设计 环形谐振腔 温度变化 光子技术 波长滤波器 传感器应用 晶体谐振器 带隙结构
Band gaps structure and semi-Dirac point of two-dimensional function photonic crystals
15
作者 张斯淇 陆景彬 +6 位作者 梁禺 马季 李宏 李雪 刘晓静 吴向尧 孟祥东 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期242-249,共8页
Two-dimensional function photonic crystals, in which the dielectric constants of medium columns are the functions of space coordinates , are proposed and studied numerically. The band gaps structures of the photonic c... Two-dimensional function photonic crystals, in which the dielectric constants of medium columns are the functions of space coordinates , are proposed and studied numerically. The band gaps structures of the photonic crystals for TE and TM waves are different from the two-dimensional conventional photonic crystals. Some absolute band gaps and semiDirac points are found. When the medium column radius and the function form of the dielectric constant are modulated, the numbers, width, and position of band gaps are changed, and the semi-Dirac point can either occur or disappear. Therefore,the special band gaps structures and semi-Dirac points can be achieved through the modulation on the two-dimensional function photonic crystals. The results will provide a new design method of optical devices based on the two-dimensional function photonic crystals. 展开更多
关键词 光子晶体 带隙结构 狄拉克 二维 介电常数 函数形式 数值研究 空间坐标
层状声子晶体横波带隙结构研究 预览
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作者 唐启祥 邱学云 胡家光 《文山学院学报》 2016年第6期59-62,共4页
对弹性波通过钢、环氧树脂和铝三组元构成的一维层状声子晶体的透射率进行了理论推导;以横波的透射率分布图表征声子晶体的带隙结构;以一定的中心频率换算出来的每个组元的中心波长为相应组元的厚度单位,乘以相同的系数作为实际厚度。... 对弹性波通过钢、环氧树脂和铝三组元构成的一维层状声子晶体的透射率进行了理论推导;以横波的透射率分布图表征声子晶体的带隙结构;以一定的中心频率换算出来的每个组元的中心波长为相应组元的厚度单位,乘以相同的系数作为实际厚度。分别研究了厚度系数和原胞数对声子晶体带隙结构的影响。结果显示,导带和禁带均匀分布,但宽度一般不等;导带、禁带的中心均随厚度系数增大而向低频段移动,同时,导带和禁带宽度也随之减小;随着原胞数的增加,导带中心、禁带中心及导带宽度及禁带宽度没有发生变化。 展开更多
关键词 声子晶体 横波 带隙结构
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二维函数光子晶体 预览 被引量:8
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作者 肖利 雷天宇 +6 位作者 梁禺 赵敏 刘慧 张斯淇 李宏 马季 吴向尧 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期154-162,共9页
光子晶体是由两种或两种以上不同介电常数材料所构成的周期性光学纳米结构.光子晶体结构可分为一维、二维和三维,其中二维光子晶体已成为研究的热点.可调带隙的二维光子晶体可以设计出新型的光学器件,因此,对它的研究具有重要的理论意... 光子晶体是由两种或两种以上不同介电常数材料所构成的周期性光学纳米结构.光子晶体结构可分为一维、二维和三维,其中二维光子晶体已成为研究的热点.可调带隙的二维光子晶体可以设计出新型的光学器件,因此,对它的研究具有重要的理论意义和应用价值.本文提出的二维新型函数光子晶体可以实现光子晶体带隙的可调性.所谓二维函数光子晶体,即组成它的介质柱的介电常数是空间坐标的函数,它不同于介电常数为常数的二维常规光子晶体.二维函数光子晶体是通过光折变非线性光学效应或电光效应使介质柱的介电常数成为空间坐标的函数.运用平面波展开法给出了TE和TM波的本征方程,由傅里叶变换得到二维函数光子晶体介电常数ε(r)的傅里叶变换ε(G),其傅里叶变换比常规二维光子晶体的复杂.计算发现当介质柱介电常数为常数时,其傅里叶变换与常规二维光子晶体的相同,因此二维常规光子晶体是二维函数光子晶体的特例.在此基础上具体研究了二维函数光子晶体TE波和TM波的带隙结构,其介质柱介电常数函数形式取为ε(r)=k·r+b,其中k,b为可调的参数.并与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构进行了比较,发现二维函数光子晶体与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构有明显的区别,二维函数光子晶体的带隙数目、位置以及宽度随参数k的变化而发生改变.从而实现了二维函数光子晶体带隙结构的可调性,为基于二维光子晶体的光学器件的设计提供了新的设计方法和重要的理论依据. 展开更多
关键词 二维函数光子晶体 平面波展开法 带隙结构
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旋转方柱散射体对二维磁振子晶体薄板带结构的影响 预览
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作者 刘文静 刘艳玲 +1 位作者 黄瑛 曹永军 《内蒙古师范大学学报:自然科学汉文版》 北大核心 2016年第2期194-198,共5页
利用平面波展开法,对铁(Fe)方柱正方排列在镍(Ni)基底中构成的薄板状二维磁振子晶体的带结构进行了数值计算,研究了旋转方柱散射体对薄板状二维磁振子晶体带隙结构的影响.结果显示,旋转方柱散射体可以有效地打开自旋波带隙并得到高... 利用平面波展开法,对铁(Fe)方柱正方排列在镍(Ni)基底中构成的薄板状二维磁振子晶体的带结构进行了数值计算,研究了旋转方柱散射体对薄板状二维磁振子晶体带隙结构的影响.结果显示,旋转方柱散射体可以有效地打开自旋波带隙并得到高频带隙,同时还能改变带隙中心频率的位置,从而实现对薄板状磁振子晶体带隙结构的调控作用. 展开更多
关键词 磁振子晶体薄板 旋转方柱散射体 带隙结构 平面波展开法
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基于Dirichlet-to-Neumann映射计算二维蜂巢状光子晶体的带隙结构 预览
19
作者 李静 胡真 《江南大学学报:自然科学版》 CAS 2015年第6期875-881,共7页
利用一种简单有效的数值方法计算蜂巢状排列的二维光子晶体的带隙结构。基于单元晶格的Dirichlet-to-Neumann映射,将光子晶体的带隙结构问题转化成较小矩阵的线性特征值问题求解,蜂巢状光子晶体的单元晶格由3个正六边形组成,当频率给定... 利用一种简单有效的数值方法计算蜂巢状排列的二维光子晶体的带隙结构。基于单元晶格的Dirichlet-to-Neumann映射,将光子晶体的带隙结构问题转化成较小矩阵的线性特征值问题求解,蜂巢状光子晶体的单元晶格由3个正六边形组成,当频率给定时,特征值是Bloch波失的一个函数。 展开更多
关键词 数值方法 带隙结构 蜂巢状光子晶体 Dirichlet-to-Neumann映射
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基于声子晶体理论的管阵列声透射特性实验研究 被引量:2
20
作者 姜根山 刘月超 +2 位作者 陈朵朵 吴亚攀 许伟龙 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期197-204,共8页
在理论研究基础上,对管阵列的声透射特性进行了实验研究,通过改变实验中管阵列的排数、纵向节距以及环境温度等参数,得到管阵列声压级插入损失与管阵列参数的关系,并与根据平面波展开法的计算结果以及Comsol软件仿真结果进行了对比.结... 在理论研究基础上,对管阵列的声透射特性进行了实验研究,通过改变实验中管阵列的排数、纵向节距以及环境温度等参数,得到管阵列声压级插入损失与管阵列参数的关系,并与根据平面波展开法的计算结果以及Comsol软件仿真结果进行了对比.结果表明:实验所得声透射带隙波段与理论计算结果相互吻合,并发现了在“阻声带隙”中有时存在“透明带隙”的实验现象. 展开更多
关键词 管阵列 声子晶体 带隙结构 实验测量
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