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1、電磁超常材料作為一類新型的人工電磁材料,具有諸多不同于傳統(tǒng)材料的特殊性能,極大地促進(jìn)了現(xiàn)代電磁學(xué)的發(fā)展,并成為近年來電磁學(xué)、材料學(xué)界重要的研究課題。電磁超常材料來源于物質(zhì)電磁本構(gòu)關(guān)系,指有別于天然材料常規(guī)電磁特性的一類新型電磁材料。電磁超常材料的出現(xiàn)及其快速發(fā)展,使得我們可以自由設(shè)計(jì)物體的電磁參數(shù)。基于此,科研工作者們提出了“變換光學(xué)”理論,利用超常材料控制電磁波的傳播。最近幾年,變換光學(xué)迅速發(fā)展成為學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)之一,以變換光學(xué)為理論
2、基礎(chǔ),科研工作者設(shè)計(jì)出了許多具有特殊功能的變換介質(zhì)器件。第一個(gè)被設(shè)計(jì)出來的變換介質(zhì)器件是隱身衣,它可以對(duì)放置在其內(nèi)部的物體進(jìn)行隱身。與之相比,研究者們?cè)O(shè)計(jì)出了一類功用不同的變換介質(zhì)器件,這類器件可以改變物體的形狀尺寸,統(tǒng)稱為光學(xué)幻覺器件。
本文以變換光學(xué)為理論基礎(chǔ),對(duì)一類具有尺度縮放功能的光學(xué)幻覺裝置進(jìn)行了研究。本文第一部分,提出了一種長(zhǎng)短變換的光學(xué)幻覺裝置,該裝置可以將放置在其內(nèi)部的物體沿某一特定方向進(jìn)行長(zhǎng)短變換。對(duì)此裝置進(jìn)
3、行改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種圓環(huán)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)短變換幻覺裝置,該裝置克服了一維空間長(zhǎng)短變換幻覺裝置垂直于變換方向長(zhǎng)度需為無窮大的缺陷,但其電磁參數(shù)卻是非均勻各向異性的,采用共心柱面分層各向同性的均勻介質(zhì)模擬了環(huán)形幻覺裝置的電磁參數(shù),獲得了良好的變換性能。接著,設(shè)計(jì)了一種六邊形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)短變換裝置,組成該裝置的各部分材料的電磁參數(shù)是均勻的。
本文第二部分,研究了二維情況下緊縮裝置的緊縮性能,首次將共心柱面分層各向同性均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于模擬緊縮裝置
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