非線性左手材料及其填充平板波導(dǎo)的TE波的傳輸特性.pdf

1、左手介質(zhì)是一種具有負(fù)的介電常數(shù)和負(fù)的磁導(dǎo)率的新型人工復(fù)合材料。這種材料具有諸如負(fù)折射效應(yīng)、逆多普勒效應(yīng)、逆切連科夫輻射、完美透鏡效應(yīng)等一系列反常的電磁特性,前蘇聯(lián)物理學(xué)家Veselago在1968年首次提出了這么一種假說(shuō)。但是由于這種奇特的物質(zhì)一直未在自然界中發(fā)現(xiàn),因而在這之后的很長(zhǎng)時(shí)間里有關(guān)左手材料的研究并未有所發(fā)展。直到1990s,隨著人工周期性材料的研究進(jìn)展,不同研究者分別從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面證明了人工左手材料實(shí)現(xiàn)的可能性。這種新型

2、人工復(fù)合材料的實(shí)現(xiàn)拓展了微波、電路以及光學(xué)及材料學(xué)等領(lǐng)域,在2003年被Science雜志評(píng)為十大科技突破之一。
　　 近年來(lái)研究者研究左手材料主要集中在對(duì)線性左手材料的研究上,即左手材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率與外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)無(wú)關(guān)。Zharov等在2003年首次分析了非線性左手材料的特性,并且指出,入射場(chǎng)的強(qiáng)度比較大時(shí),就要考慮左手材料的非線性特性,他的研究成果激發(fā)了研究者對(duì)非線性左手材料及其填充平板波導(dǎo)領(lǐng)域研究的濃厚興趣。

3、　　 本文以左手材料理論以及平板波導(dǎo)理論為基礎(chǔ),研究了非線性左手材料的理論模型以及填充了非線性左手材料的平板波導(dǎo)中TE波的傳輸特性,以嵌入非線性克爾介質(zhì)、由Wires和SRRs構(gòu)成的傳統(tǒng)線環(huán)結(jié)構(gòu)左手材料平板波導(dǎo)為主要研究對(duì)象,對(duì)電磁波在非線性左手材料平板波導(dǎo)中傳輸?shù)碾姶盘匦缘膮⒘窟M(jìn)行了仿真與分析。通過(guò)解析方法得到了填充了非線性左手材料理想導(dǎo)體平板波導(dǎo)內(nèi)TE波的電磁場(chǎng)分布,進(jìn)而得到色散方程,并通過(guò)數(shù)值計(jì)算,給出了該種平板波導(dǎo)中TE波的色