为解决光子在半导体和空气界面处的全反射导致的GaN基发光二极管外量子效率低下的问题,基于双光栅GaN基发光二极管芯片模型的基本构成,利用蒙特卡罗算法及波动方程理论进行模拟, 分析了光子的主要损耗对出光效率的影响.通过数值计算模拟,计算了不同光栅槽深、周期及吸收系数对发光二极管光提取效率的动态影响,结果表明：光提取效率曲线随反射光栅槽深的增大呈余弦周期性变化,与光栅衍射效率与槽深之间的关系是一致的；光提取效率在光栅间距为介质中光波长附近时达到最大,随着周期的增大或减小而减小；双光栅GaN基发光二极管受GaN吸收系数影响比传统GaN基发光二极管明显,吸收系数越小, 光提取效率越高.透射光栅槽深为350 nm,周期为300 nm,反射光栅槽深为230 nm,周期为250 nm,GaN吸收系数为0时能获得最大光提取效率为67%.而传统平板型GaN基发光二极管,模拟得到的光提取效率只有18.5%,添加双光栅结构后的GaN基发光二极管,可以提高光提取效率3倍以上.结合提高晶体质量,降低GaN吸收系数能更有效提高光提取效率.

针对核式形体细胞微粒,基于双椭球核式(DCEM)模型,应用数值计算技术分别讨论了细胞在大小变化、胞质厚度变化、核质大小变化、细胞形体变化、折射率变化、入射角变化情况下对其光散射强度分布所产生的影响,并建立相应的模型进行数值计算和三维拟合。得到了有核细胞光散射强度分布与有核细胞相关物理特征量变化下的动态响应关系及其影响特征。此外,对有核细胞在形体和入射角连续变化情况下,光散射强度所受的影响进行了数值拟合,并对拟合效果进行了误差估算。促进了真实形体细胞测量修正理论的完善和微扰测量理论的实际应用,为单细胞的光学检测和鉴别技术的提高提供了理论依据。