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Optical Operator Method Studied via Fresnel Operator Decomposition and Coherent State Representation
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作者 MA Shan-Jun HU Li-Yun FAN Hong-Yi 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2008年第5期1295-1298,共4页
We find that the mapping from classical optical transformations to the optical operator method can be realized by using the coherent state representation and the technique of integration within an ordered product of o... We find that the mapping from classical optical transformations to the optical operator method can be realized by using the coherent state representation and the technique of integration within an ordered product of operators. The optical Fresnel operator derived in (Commun. Theor. Phys. (Beijing, China) 38 (2002) 147) can unify those frequently used optical operators. Various decompositions of Fresnel operator into the exponential canonical operators are obtained. 展开更多
关键词 optical operator method optical fresnel operator IWOP technique
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Optical Operator Method in Two-Mode Case and Entangled Fresnel Operator's Decomposition
2
作者 马善钧 胡利云 范洪义 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2010年第5期907-912,共6页
Based on the entangled Fresnel operator (EFO) proposed in [Commun. Theor. Phys. 46 (2006) 559], the optical operator method studied by the IWOP technique (Ma et al., Commun. Theor. Phys. 49 (2008) 1295) is ext... Based on the entangled Fresnel operator (EFO) proposed in [Commun. Theor. Phys. 46 (2006) 559], the optical operator method studied by the IWOP technique (Ma et al., Commun. Theor. Phys. 49 (2008) 1295) is extended to the two-mode case, which gives the decomposition of the entangled Fresnel operator, corresponding to the decomposition of ray transfer matrix [A, B, C, D]. The EFO can unify those optical operators in two-mode case. Various decompositions of EFO into the exponential canonical operators are obtained. The entangled state representation is useful in the research. 展开更多
关键词 optical operator method entangled fresnel operator IWOP technique
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辊筒模具菲涅尔结构在位测量及误差分离方法
3
作者 孟松涛 房飞宇 +2 位作者 柴宁 夏森彬 李超 《工具技术》 北大核心 2025年第10期146-150,共5页
在高质量菲涅尔透镜薄膜的卷对卷制造中,高精度辊筒模具对于将菲涅尔结构从辊筒表面精确地复制到柔性基板上至关重要,而辊筒模具质量大和尺寸长的特点导致离线测量设备很难进行辊筒模具微结构加工精度测量,因此本文提出一种在位测量及... 在高质量菲涅尔透镜薄膜的卷对卷制造中,高精度辊筒模具对于将菲涅尔结构从辊筒表面精确地复制到柔性基板上至关重要,而辊筒模具质量大和尺寸长的特点导致离线测量设备很难进行辊筒模具微结构加工精度测量,因此本文提出一种在位测量及误差分离方法,针对辊筒模具菲涅尔结构的测量需求,开发一套高精度的误差分离系统。该系统结合了柔性铰链剪切平台和位置同步数据采集技术,通过错位两点法实现测量误差的有效分离。对辊筒模具菲涅尔结构进行3次重复测量,重构误差有95.45%的概率落在±0.039μm内,证明在位测量系统的测试结果具有纳米级的可再现性。 展开更多
关键词 辊筒模具菲涅尔结构 在位测量 错位两点法 误差分离
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Fresnel型高阶积分的统一表达式
4
作者 黄炜 段旭朝 《首都师范大学学报(自然科学版)》 2021年第3期7-11,共5页
菲涅尔(Fresnel)衍射积分在物理光学、微波技术与天线等多学科领域有着重要的应用.本文采用复分析、伽马函数性质、积分变化等方法对Fresnel型高阶积分进行了求解和计算,证明了一般情况下统一的数学表达式.
关键词 菲涅尔积分 高阶 复分析方法 伽马函数性质 统一表达式
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基于Fresnel透镜的激光车灯的设计与加工 被引量:2
5
作者 程颖 王泽超 +2 位作者 谢小兵 卢永斌 常文爽 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期328-334,共7页
激光车灯对比于LED车灯,具有能耗小、体积小、亮度高等优点,是汽车车灯发展的新方向。提出了一种激光车灯的完整的设计思路。光源采用激光二极管激发荧光片得到白光。通过搭建光学检测平台研究激光驱动白光光源的光学特性,通过机器视觉... 激光车灯对比于LED车灯,具有能耗小、体积小、亮度高等优点,是汽车车灯发展的新方向。提出了一种激光车灯的完整的设计思路。光源采用激光二极管激发荧光片得到白光。通过搭建光学检测平台研究激光驱动白光光源的光学特性,通过机器视觉的方法研究荧光片前后光斑的形状和尺寸的变化,从而精确地建立光源的仿真模型,为后续的光学设计提供理论依据。通过非成像光学设计方法,设计了Fresnel透镜实现了对激光的整形,并利用超精密车削实现透镜的加工。完成了车灯的设计和组装,并通过光学仿真和光学实验验证了设计的正确性。 展开更多
关键词 非成像光学 fresnel透镜 几何构造法 激光驱动白光光源
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基于混合相位的多平面全息显示
6
作者 丁宇鑫 沈川 +4 位作者 王安临 潘俊俏 章权兵 张成 韦穗 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期909-918,共10页
在计算全息术中,基于层析法实现多平面全息显示是最常用的方法之一。针对层析法中多个平面之间存在串扰的问题,本文结合随机相位和二次相位的优点,提出了一种基于混合相位的多平面全息显示方法。首先,选择合适的权重因子生成混合相位代... 在计算全息术中,基于层析法实现多平面全息显示是最常用的方法之一。针对层析法中多个平面之间存在串扰的问题,本文结合随机相位和二次相位的优点,提出了一种基于混合相位的多平面全息显示方法。首先,选择合适的权重因子生成混合相位代替随机相位作为初始相位。利用迭代傅里叶变换算法进行迭代后,将获得的每个子全息图与具有不同重建距离的菲涅尔波带片叠加,接着将每个全息图以复振幅叠加,获取相位后得到纯相位全息图,从而将分层图像重构于指定的平面上。利用硅基液晶空间光调制器搭建多平面全息显示系统开展了相关的光学实验。实验结果表明,与基于随机相位的方法相比,本文方法提高了结构相似性参数(最高可达4.6%),减弱了多个全息重构平面之间的串扰,提高了多平面全息显示的再现质量。 展开更多
关键词 多平面显示 层析法 混合相位 纯相位全息图 菲涅尔波带片
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应用复分析理论计算一类菲涅尔型积分
7
作者 江毅 苏灵燕 《吉首大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期9-12,共4页
对于一类用实函数理论较难求解的菲涅尔型积分,先应用狄利克雷判别法判断其敛散性,再结合围道积分法和柯西积分定理给出了带有x^(n-2)或x^(m)的菲涅尔型积分的一般性收敛结果.
关键词 菲涅尔型积分 狄利克雷判别法 围道积分法 柯西积分定理
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高效大尺寸短焦距菲涅尔透镜设计 被引量:15
8
作者 杨茂华 田兆硕 +1 位作者 尹田田 付石友 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期98-101,共4页
为减少聚光太阳能系统中太阳能电池面积和聚光系统体积,缩短系统纵向尺寸和降低系统成本,采用分区方法设计大口径、短焦距、高聚光比的菲涅尔透镜.把圆形或方形菲涅尔透镜分成中心区、折射区及全反射区,推导了分区法计算公式.用该方法... 为减少聚光太阳能系统中太阳能电池面积和聚光系统体积,缩短系统纵向尺寸和降低系统成本,采用分区方法设计大口径、短焦距、高聚光比的菲涅尔透镜.把圆形或方形菲涅尔透镜分成中心区、折射区及全反射区,推导了分区法计算公式.用该方法设计了一个焦径比为0.75、聚光比为1000的高聚光比菲涅尔透镜,用Trace Pro软件对设计的菲涅尔透镜进行了光学仿真,聚光效率可达88.75%.该菲涅尔透镜具有焦距短、高聚光比、高效率、易加工等优点,可降低系统的体积及成本. 展开更多
关键词 菲涅尔透镜 太阳能 分区 光学设计
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分布式焦点法线聚焦菲涅耳聚光器设计及性能分析 被引量:12
9
作者 李望 徐熙平 +4 位作者 宋贺伦 茹占强 卢鑫 张国玉 张耀辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期721-726,共6页
在聚光型光伏系统中,聚光光斑的幅照度不均匀性会降低光伏电池的光电转换效率;并且造成光斑局部点的能量过高,灼伤光伏电池。根据非成像光学理论,介绍了一种基于分布式焦点法设计线聚焦菲涅耳聚光器的方法,并与传统采用共焦法设计的线... 在聚光型光伏系统中,聚光光斑的幅照度不均匀性会降低光伏电池的光电转换效率;并且造成光斑局部点的能量过高,灼伤光伏电池。根据非成像光学理论,介绍了一种基于分布式焦点法设计线聚焦菲涅耳聚光器的方法,并与传统采用共焦法设计的线聚焦菲涅耳聚光器进行了对比分析。结果表明:在保证能量聚光比以及最大能量透过率不变的情况下,使用分布式焦点法设计的菲涅耳聚光器可使聚光光斑的辐照度均匀性得到很大改善,有利于提高光伏电池的光电转换效率,延长光伏电池的使用寿命。 展开更多
关键词 菲涅耳聚光器 分布式焦点法 均匀性 能量透过率
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基于均分配焦椭流线法的LED匀光管菲涅尔反射器设计 被引量:5
10
作者 张航 贺叶美 +2 位作者 李栋 梁雪 严金华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期421-424,共4页
基于边光原理和椭流线理论提出了均分配焦椭流线的非成像光学设计方法,通过对LED光源的能量均分、椭流线虚实焦点的配对和光学仿真优化三个规范步骤实现了应用于LED匀光管均匀配光的菲涅尔反射器的光学设计.分析了光源、反射器和投射目... 基于边光原理和椭流线理论提出了均分配焦椭流线的非成像光学设计方法,通过对LED光源的能量均分、椭流线虚实焦点的配对和光学仿真优化三个规范步骤实现了应用于LED匀光管均匀配光的菲涅尔反射器的光学设计.分析了光源、反射器和投射目标面三者之间的复杂关系,为LED照明设计的优化提供了方便.仿真结果表明,LED匀光管管壁照度的均匀度超过0.93,有效降低了LED光源的眩光性. 展开更多
关键词 非成像光学设计 椭流线法 LED照明 菲涅尔反射器
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显微数字全息中物光波前重建方法研究和比较 被引量:16
11
作者 王华英 王大勇 +1 位作者 谢建军 王广俊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1023-1027,共5页
根据全息理论和线性系统理论,采用离轴无透镜傅里叶变换全息记录光路,对利用菲涅耳近似法、基于瑞利—索末菲衍射积分的卷积法以及角谱理论方法数值重建全息图进行了比较研究,并做了计算机模拟验证.结果表明:菲涅耳近似法和角谱方法重... 根据全息理论和线性系统理论,采用离轴无透镜傅里叶变换全息记录光路,对利用菲涅耳近似法、基于瑞利—索末菲衍射积分的卷积法以及角谱理论方法数值重建全息图进行了比较研究,并做了计算机模拟验证.结果表明:菲涅耳近似法和角谱方法重建像质比较好,且菲涅耳方法重建速度快;在记录距离极小的情况下,尽管记录距离不满足通常的菲涅耳近似条件,菲涅耳近似公式仍然成立;自由空间脉冲响应的快速傅里叶变换的性质与距离有关,由卷积方法得到的再现像只在某一特定距离下比较理想;对于极小物场、大孔径显微数字全息来说,菲涅耳近似重建方法是较为有效的方法. 展开更多
关键词 数字全息 显微数字全息 波前重建 菲涅耳近似 卷积法 角谱方法
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利用改进型衍射理论对直边衍射效应的解释 被引量:4
12
作者 祁建霞 董军 苗润才 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B06期91-94,共4页
利用改进型衍射理论MTPO(Modified Theory of Physics Optics)对直边衍射现象做出了解释.用数值模拟方法得出了直边衍射场强随衍射角度的变化曲线,并与广泛采用的菲涅耳近似衍射方法结果进行比较,发现在很大的角度空间上,二者所得出的... 利用改进型衍射理论MTPO(Modified Theory of Physics Optics)对直边衍射现象做出了解释.用数值模拟方法得出了直边衍射场强随衍射角度的变化曲线,并与广泛采用的菲涅耳近似衍射方法结果进行比较,发现在很大的角度空间上,二者所得出的衍射场强与精确解吻合较好.但在入射波的几何传播方向上,即边缘上的衍射场强分布,MTPO方法则具有更高的准确度. 展开更多
关键词 衍射 改进型衍射理论 菲涅耳衍射方法
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分析一维光子晶体的传输矩阵法与光学薄膜的菲涅耳系数矩阵法的等效性 被引量:4
13
作者 范希智 易迎彦 +5 位作者 陈清明 刘子龙 郜洪云 祝霁洺 浦实 黎敏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期26-29,共4页
一维光子晶体与光学薄膜的结构都具有分层性,为了得它们分析方法的异同,本文比较分析了一维光子晶体能带结构的传输矩阵法与计算光学薄膜分光特性的菲涅耳系数矩阵法,结果发现两种方法在计算一维光子晶体与光学薄膜的反射率与透射率上... 一维光子晶体与光学薄膜的结构都具有分层性,为了得它们分析方法的异同,本文比较分析了一维光子晶体能带结构的传输矩阵法与计算光学薄膜分光特性的菲涅耳系数矩阵法,结果发现两种方法在计算一维光子晶体与光学薄膜的反射率与透射率上是等效的,用菲涅耳系数矩阵法计算一维光子晶体的反射率R与入射光波长的变化规律的实例也表明这一点,这两种方法在公式表述中的差别在于位相改变量δ的符号的正负,但不影响计算结果。 展开更多
关键词 光子晶体 传输矩阵法 光学薄膜 菲涅耳系数矩阵法
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基于角谱法的振幅型光子筛的设计和分析 被引量:5
14
作者 姜骥 付强 +4 位作者 朱效立 刘兴华 徐熙平 谢常青 刘明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1734-1738,共5页
对光子筛的聚焦成像原理作了分析,并用平面波角谱方法对光子筛聚焦成像进行了数值模拟.模拟结果表明,光子筛聚焦具有提高分辨率和抑制高级衍射的优点.在理论分析和计算机模拟的基础上,设计并制作了Fresnel波带片、未平滑处理和平滑处理... 对光子筛的聚焦成像原理作了分析,并用平面波角谱方法对光子筛聚焦成像进行了数值模拟.模拟结果表明,光子筛聚焦具有提高分辨率和抑制高级衍射的优点.在理论分析和计算机模拟的基础上,设计并制作了Fresnel波带片、未平滑处理和平滑处理后的光子筛.用波长为532nm激光光源对波带片和光子筛聚焦光斑进行检测.结果表明,光波通过光子筛聚焦后的光斑比波带片的光斑更细,成像对比度更高. 展开更多
关键词 衍射光学 微光学设计 光子筛 fresnel波带片 角谱法
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数字离轴无透镜傅里叶变换全息重建方法研究 被引量:9
15
作者 王华英 王大勇 +1 位作者 谢建军 陶世荃 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期288-290,294,共4页
为了提高再现像质量,对数字全息常见算法进行了比较研究。根据全息理论和线性系统理论,研究了利用菲涅耳近似法和基于瑞利-索末菲衍射积分的卷积法数值重建离轴无透镜傅里叶变换全息的方法,并做了计算机模拟。结果表明,在记录距离很短... 为了提高再现像质量,对数字全息常见算法进行了比较研究。根据全息理论和线性系统理论,研究了利用菲涅耳近似法和基于瑞利-索末菲衍射积分的卷积法数值重建离轴无透镜傅里叶变换全息的方法,并做了计算机模拟。结果表明,在记录距离很短的情况下,尽管记录距离不满足通常的菲涅耳近似条件,菲涅耳近似公式仍然成立;自由空间脉冲响应的快速傅里叶变换在不同的记录距离性质不同,由瑞利-索末菲衍射积分利用卷积方法得到的再现像质不理想;对于离轴无透镜傅里叶变换全息显微来说,菲涅耳近似重建方法优于卷积方法。 展开更多
关键词 全息 无透镜傅里叶变换全息 重建方法 菲涅耳近似 瑞利-索末菲衍射积分 卷积法
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基于菲涅尔带理论的无线电波层析正则化方法研究 被引量:7
16
作者 董一飞 张致付 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第1期18-25,共8页
无线电波透视法是常用的工作面地质构造探测方法之一,目前煤矿上多采用基于射线理论的联合代数重建(SIRT)层析方法反演介质电磁波衰减系数.由于发射的电磁波频率范围在几百千至几兆赫兹,基于高频近似的射线理论在模拟电磁波传播时存在... 无线电波透视法是常用的工作面地质构造探测方法之一,目前煤矿上多采用基于射线理论的联合代数重建(SIRT)层析方法反演介质电磁波衰减系数.由于发射的电磁波频率范围在几百千至几兆赫兹,基于高频近似的射线理论在模拟电磁波传播时存在局限性,而SIRT方法本身受矿井观测方式的限制,在垂直测线方向反演分辨率不高.本文研究基于菲涅尔带理论的正演方法,电磁波频率越高其第一菲涅尔带半径越小,即越接近射线条件;采用约束正则化方法进行层析成像,推导了Tikhonov正则化的最小化问题表达式,说明了正则参数的作用和意义,利用迭代反演法求最优折衷解.对不同异常模型及实际资料进行了层析成像实验,结果表明对于低频电磁波菲涅尔带理论分辨率优于射线理论,正则化方法具有更好的分辨率,识别出的异常构造基本吻合已知疑似构造位置,说明了其在实际应用中的可行性. 展开更多
关键词 无线电波透视 层析成像 菲涅尔带 TIKHONOV正则化
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海面之上法中海面反射率和观测几何模拟研究 被引量:5
17
作者 李铜基 陈清莲 韩冰 《海洋技术》 2005年第4期112-117,共6页
测量离水辐亮度的水面之上测量方法中最大的不确定性因素是太阳耀斑的污染和海面反射率的估算。文章根据Cox和M unk研究结果,利用大量随机数模拟海面波浪倾斜,估算不同仪器观测方向与风矢量几何以及不同仪器视场角下的海面反射率,并估... 测量离水辐亮度的水面之上测量方法中最大的不确定性因素是太阳耀斑的污染和海面反射率的估算。文章根据Cox和M unk研究结果,利用大量随机数模拟海面波浪倾斜,估算不同仪器观测方向与风矢量几何以及不同仪器视场角下的海面反射率,并估算出不同太阳天顶角及相对风矢量方位角的太阳耀斑基本分布。 展开更多
关键词 水面之上法 太阳耀斑 菲涅耳反射率
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光栅衍射缝间干涉因子次极大强度对称性的菲涅耳半波带法证明 被引量:3
18
作者 谢甫珍 文光俊 +1 位作者 谢康 杨华军 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期36-38,共3页
本文用菲涅耳半波带法推导出了一个非常有用的次极大位置公式,将该位置公式和振幅矢量法求出的次极大位置结合起来,方便地求出了缝间干涉因子的次极大的强度,证明了缝间干涉因子的次极大强度具有对称性。避免了对振幅矢量法求次极大位... 本文用菲涅耳半波带法推导出了一个非常有用的次极大位置公式,将该位置公式和振幅矢量法求出的次极大位置结合起来,方便地求出了缝间干涉因子的次极大的强度,证明了缝间干涉因子的次极大强度具有对称性。避免了对振幅矢量法求次极大位置这个方程的直接求解,因为用该方法求出的次极大强度与理论值完全符合,说明菲涅耳半波带法不但可以用来分析单缝衍射,同时还完全能够用来分析光栅衍射。 展开更多
关键词 菲涅耳半波带法 次极大强度 缝间干涉因子 光栅衍射 振幅矢量法
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谐振腔模式的特征向量法快速计算分析 被引量:1
19
作者 王炜 肖瑜 +3 位作者 唐霞辉 秦应雄 吴超 王振 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期619-624,共6页
用特征向量法模拟较大菲涅耳数激光谐振腔时,采用梯形积分法计算效率较低。为了解决这一问题,通过理论分析谐振腔输出模式的空间带宽积,确定计算传输矩阵时最少的取样点数。采用高斯积分法计算传输矩阵,该方法在保证啁啾函数计算精度的... 用特征向量法模拟较大菲涅耳数激光谐振腔时,采用梯形积分法计算效率较低。为了解决这一问题,通过理论分析谐振腔输出模式的空间带宽积,确定计算传输矩阵时最少的取样点数。采用高斯积分法计算传输矩阵,该方法在保证啁啾函数计算精度的同时使传输矩阵尺寸满足最少取样要求。通过对菲涅耳数为10的方形镜平凹谐振腔进行数值模拟可知,传统方法的传输矩阵尺寸为10000×10000,谐振腔特征模式的计算时间为412.47s,本文中的计算方法需要的传输矩阵尺寸为3600×3600,计算时间为51.34s。结果表明,本文中的计算方法能大幅度提高特征向量法的计算效率,同时减少计算机内存的消耗。 展开更多
关键词 激光器 特征向量法 高斯积分 大菲涅耳数
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线性菲涅尔太阳能系统光热耦合模拟方法研究 被引量:4
20
作者 邱羽 何雅玲 +1 位作者 梁奇 程泽东 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2142-2149,共8页
本文针对具有多管梯形腔式吸热器的线性菲涅尔(LFR)系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种基于蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)和有限容积法(FVM)的三维MCRT-FVM光热耦合计算方法。该耦合方法采用MCRT计算系统光能聚集过程,而采用FV... 本文针对具有多管梯形腔式吸热器的线性菲涅尔(LFR)系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种基于蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)和有限容积法(FVM)的三维MCRT-FVM光热耦合计算方法。该耦合方法采用MCRT计算系统光能聚集过程,而采用FVM计算吸热器内的光热转换过程,同时两种方法在吸热器内进行耦合,从而实现了对系统光能聚集与光热转换过程的直接研究。在此基础上,采用该方法进一步分析了系统光学性能、吸热器温度特性以及系统光热转化性能。研究结果表明,该方法具有较高的准确性和可靠性,可实现对LFR系统聚光与光热转换性能的直接研究与预测,所获得的系统性能参数可进一步指导LFR系统的设计和性能优化。 展开更多
关键词 太阳能 线性菲涅尔系统 光热耦合转换 蒙特卡罗光线追迹法 有限容积法
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