左手材料中光學(xué)馬格努斯效應(yīng)的橫向角移分析.pdf

1、左手材料是一種同時(shí)具有負(fù)的介電常數(shù)和負(fù)的磁導(dǎo)率的人工合成材料，它具有自然界材料所不具備的超常物理性質(zhì)。近年來對(duì)左手材料的研究已經(jīng)從微波段擴(kuò)展到紅外及光波段。突破傳統(tǒng)的光束傳輸研究領(lǐng)域，將左手材料運(yùn)用其中產(chǎn)生了許多光傳輸?shù)男卢F(xiàn)象和新特性，這對(duì)于研制新型光器件和發(fā)展更完善的光操控技術(shù)有著革命性的意義。本文通過建立光束在空氣和左手材料中的光傳輸模型，并將它與左手材料的獨(dú)特物理性質(zhì)和傳統(tǒng)光學(xué)的基本原理相結(jié)合，揭示了在左手材料中由光學(xué)馬格努斯效應(yīng)

2、所導(dǎo)致的橫向角移現(xiàn)象。本文的主要工作和取得的成果如下：
　　 第一，從平面角譜理論出發(fā)，建立了光束在空氣和左手材料的傳輸模型?；谶@一模型，給定入射光的電場(chǎng)表達(dá)式，利用傅里葉變換對(duì)其進(jìn)行角譜分析，再由傍軸近似條件下的斯涅爾定律并聯(lián)合邊界分布條件，得到反射光束及折射光束的電場(chǎng)表達(dá)式。將所得表達(dá)式代入到光束重心計(jì)算式中就會(huì)得到一個(gè)橫向的角度偏離，由此揭示了光學(xué)馬格努斯效應(yīng)中的橫向角移現(xiàn)象。
　　 第二，分析了反射場(chǎng)和折射場(chǎng)中

3、的橫向角移及導(dǎo)致其產(chǎn)生的因素。在反射場(chǎng)和折射場(chǎng)中，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于特定的線偏振和橢圓偏振光束，其反射和折射光束的重心出現(xiàn)了橫向角移，而當(dāng)入射光束為圓偏振光時(shí)，橫向角移則會(huì)消失。超高折射率的分界面材料可明顯地減少橫向角移，而超低折射率則可顯著地增強(qiáng)橫向角移。與反射場(chǎng)中的橫向角移不受分界面材料影響不同的是，對(duì)于折射場(chǎng)中的正負(fù)折射率界面，由于光束在左手材料中發(fā)生了負(fù)衍射。從而引起橫向角移發(fā)生了反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
　　 第三，對(duì)橫向角移的探索將為進(jìn)