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激光产生等离子体作用硅晶体研究
摘 要：本文采用时域有限差分法模拟了硅晶体在不同状态下激光产生等离子体中传输的情况。重点计算了硅晶体入射到激光产生等离子体时的反射系数，研究了等离子体的产生频率以及电子碰撞频率对反射系数的研究，并对结果进行了深入分析。研究结果表明：等离子体频率越大，反射系数越大；电子碰撞频率越高，反射系数越小；等离子体时间和空间上的调制也会研究其反射系数。另外，时变等离子体和非均匀等离子体的反射系数较均匀等离子体的反射系数也有所不同。
关键词：激光产生等离子体 FDTD 硅晶体 反射
Abstract：The influence of laser-induced plasma on electromagnetic wave reflection characteristics using FDTD is reported. The reflection coefficients of electromagnetic wave are calculated, and the influence of plasma characteristic parameters on the reflection coefficients of electromagnetic wave is studied. The results show that a higher plasma frequency can lead to a greater reflection coefficient, the higher frequency of electronic collision bring to the smaller reflection coefficient. Plasma modulation in time and space also affects their reflection coefficients. In addition, compared with homogeneous plasma, the reflection coefficients of time-varying plasma and non-uniform plasma are different from that of uniform plasma.
Keyword: laser-induced plasma FDTD electromagnetic wave reflection coefficient
目 录
目 录 III
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 2
1.3 本文的主要工作 2
2 FDTD法的相关基础知识 4
2.1 时域有限差分法 4
2.2 Maxwell方程的差分格式 4
2.3 吸收边界条件 7
3 硅晶体在激光产生等离子体中反射 9
3.1 数值模拟过程中激光产生等离子体模型的建立 9
3.1.1 均匀等离子体薄板模型 9
3.1.2 非均匀激光产生等离子体模型 11
3.1.3 时变等离子体模型 11
3.2 不同等离子体分布模型的硅晶体反射系数的计算结果和讨论 12
3.2.1 等离子体中电子的碰撞体频率对硅晶体反射系数的研究 12
3.2.2 均匀等离子体中等离子体产生频率对反射系数的研究 14
3.2.3 均匀等离子体数量对反射系数的研究 15
3.2.4 均匀等离子体出现次数对反射系数的研究 16
3.2.5 等离子体时间间隙对反射系数的研究 17
3.2.6 两个非均匀等离子体时间交集长度对反射系数的研究 18
3.3 本章小结 19
4 总结与展望 20
4.1 总结 20
4.2 研究展望 20
致 谢 22
参考文献 23
