碳纳米粒子悬浮液光限幅性能数值模拟

发布时间：2018-09-10 06:59

【摘要】：碳纳米粒子悬浮液具有良好的光限幅性质,是一种优良的宽波段光限幅材料。通过热传导方程和米氏散射理论建立了微气泡半径与入射光能量、碳纳米粒子悬浮液散射系数和透过率的理论模型。采用Matlab数值模拟了散射系数随微气泡尺寸因子的变化关系,碳纳米粒子悬浮液光限幅性能随入射光能量的变化规律。研究了气泡尺寸因子、入射激光能量以及波长对碳纳米粒子悬浮液光限幅特性的影响。研究发现当激光能量达到一定值时,微气泡的半径保持恒定,不再随入射激光能量的增加而增加。微气泡尺寸的增大对碳纳米粒子悬浮液的透过率有着显著的影响。同时,碳纳米粒子悬浮液对不同入射光波长和光能表现出不同的光限幅性能。研究结果为实验研究提供了理论指导。
[Abstract]:Carbon nanoparticles suspension has good optical limiting properties and is an excellent wide band optical limiting material. The theoretical models of the radius of microbubbles, the energy of incident light, the scattering coefficient and the transmittance of carbon nanoparticles suspension were established by means of heat conduction equation and Michelson scattering theory. The relationship between the scattering coefficient and the size factor of the microbubble was simulated by Matlab, and the optical limiting performance of the suspension of carbon nanoparticles varied with the incident light energy. The effects of bubble size factor, incident laser energy and wavelength on the optical limiting characteristics of carbon nanoparticles suspension were studied. It is found that when the laser energy reaches a certain value, the radius of the microbubble remains constant and no longer increases with the increase of the incident laser energy. The increase of microbubble size has a significant effect on the transmissivity of carbon nanoparticles suspension. At the same time, the carbon nanoparticles suspensions exhibit different optical limiting properties for different incident wavelength and energy. The results provide theoretical guidance for experimental research.
【作者单位】： 南京航空航天大学机电学院;南京航空航天大学理学院;
【分类号】：O437

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本文编号：2233722