電磁超材料非線性特性理論研究.pdf

1、電磁超材料(Metamaterials)是近幾年提出的一種新型人工材料,其特征是其結(jié)構單元的尺寸遠小于與其作用的電磁波的波長。非線性電磁超材料是電磁超材料的重要組成部分。若要實現(xiàn)電磁超材料材料特性的可控性,就必須對電磁超材料的非線性特性進行系統(tǒng)研究。本論文主要研究了嵌入在非線性介質(zhì)中的由金屬線和裂環(huán)諧振器構成的電磁超材料的非線性特性。創(chuàng)新工作如下:
　　 計算了二維電磁超材料的有效介電常數(shù)對外場強度的非線性響應。推導了三維電磁超

2、材料在有互感情況下有效磁導率的表達式,通過計算有效磁導率對外場強度的變化關系說明該結(jié)構非線性磁響應在有互感和無互感情況下的重大差異。在同時考慮介電常數(shù)的非線性特性情況下討論了這種結(jié)構的屬性在右手材料、電單負材料與磁單負材料之間轉(zhuǎn)換,同時給出控制該結(jié)構屬性的方法。
　　 基于非線性電磁理論,推導了無耗非線性電磁超材料中的雙光子吸收和受激拉曼散射過程的耦合波方程及Manlev-Rowe關系。數(shù)值計算了雙光子吸收過程和受激拉曼散射過程