MATLAB雕塑薄膜生长过程模拟+文献综述(2)
(1)连续系统仿真是指物理状态随时间而连续变化的系统，这种系统一般可以使用常微分方程或偏微分方程组等数学模型来描述，这类系统也包括用差分方程描述的离散时间系统。
(2)离散事件系统仿真是指物理状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统。离散时间系统的事件(状态)往往发生在随机时间点上，并且事件(状态)是关于时间的离散变量。对离散事件系统的仿真的主要目的是对系统的各种行为策略作统计特性分析。数学模型在计算机上进行实验研究的仿真一般又叫做数字仿真，或称为计算机仿真。计算机仿真包括三个基本要素：系统、模型和计算机。它们之间的关系如图1-1所示。
图 1-1
系统仿真的主要包括三个基本过程：
(1)数学模型建立，这实际上是一个模型辨识过程，即识别模型需要解决的关键问题，因此在建立数学模型时，常常是忽略了一些次要因素来简化模型的。
(2)仿真模型建立，此时实际上是需要设计一种算法使得之前建立的物理系统的数学模型能被计算机识别并且运行。这其中是包含了两个过程的：一是将数学模型转换成仿真模型：二是编写程序并调试。这个过程实际上是对系统的一个二次简化，这是因为在设计算法时又会引入一些简化和误差。
(3)仿真实验，这个过程就是将之前建立的仿真模型放入计算机中运算并检验、分析其结果。这其中也包含两个过程：一是通过将运行结果与实际系统相对照并对仿真系统进行修改校验，从而确认模型的合理性；二是在仿真模型正确的前提下，通过设置不同的初始条件和参数，反复对系统进行分析和探讨，从而实现系统仿真的应用，因此系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。
1.2 课题开展的意义与目的
1930年出现扩散泵后，用物理气相沉积法制备光学薄膜这一技术得到真正发展，才使各种光学薄膜在各个领域得到广泛应用。至今，几乎所有光学系统、光电系统甚至光学仪器都离不开光学薄膜的应用，它渗透到各个新兴的高科技领域，同时各领域中不断面临的新困难与挑战也促使研究者们不断地探索薄膜技术的新材料、新设计、新方法、新应用等。
雕塑薄膜由于其复杂多变、微纳尺度可控的微观形貌而具有新颖的光学特性，使得其在光学、生物医学、化学、光电子学等方面有广泛的应用前景：可以制成用于气体或液体的传感器探测元件、性能优异的光催化材料、热障涂层等多种功能器件。如：倾斜柱状结构的雕塑薄膜具有双折射效应，用此可以制作成双折射的偏振器；丝状雕塑薄膜可用于制备皱褶滤光片具有优良的窄带滤光特性；制备在预结构规则排布基底上的方形螺旋状雕塑薄膜可以作为一种三文光子带隙材料，用于微电路技术中的有源和无源纳米光器件；螺旋状雕塑薄膜还具有圆布拉格现象等圆二色性的光学特性：利用螺旋状的雕塑薄膜可以制成对左右旋圆偏振光敏感的超窄带或宽带滤光片；利用螺旋状雕塑薄膜的圆布拉格现象，可以实现发射圆偏振光的光源。
由于雕塑薄膜的微观结构是它各种光学特性和应用的主要影响因素，观察分析其微观结构、组分和物理性质就成为一种雕塑薄膜领域的重要研究内容。我们可以运用各种先进的实验观察设备，如扫描电镜技术（SEM）、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、低能电子衍射技术(LEED)和高能电子衍射(RHEED)等。然而，在现代计算机技术发达的条件下，任何一种新材料的研究与设计不能单独依赖于实验研究，都需要借用计算机模拟替代一部分实验，用计算机模拟为新材料的工艺提供技术指导。如Bott等人在研究单晶基底上成核过程时，就同时利用STM和Monte Carlo方法，由岛密度的温度关系的实验和计算机模拟比较得到扩散激活能和横向振动频率。计算机技术在薄膜生长研究中的应用，可以说体现了一种计算机仿真实验的思想。
下一篇：三频小型圆极化微带天线的研究