異向介質(zhì)理論和應(yīng)用研究.pdf

1、本論文以近年來(lái)電磁學(xué)界的研究熱點(diǎn)異向介質(zhì)為研究背景，主要包括三部分成果：二維光子晶體超透鏡成像研究，各項(xiàng)異性異向介質(zhì)Brewaer角研究，以及基于SRR的可控波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)。 第一部分從光子晶體的基本概念起介紹了如何利用平面波展開(kāi)法計(jì)算光子晶體的能帶。研究了光子晶體中存在的兩種負(fù)折射的情況，并且區(qū)分了等效負(fù)折射率，負(fù)折射現(xiàn)象，和超透鏡現(xiàn)象三個(gè)重要的概念。接下來(lái)利用FDTD方法進(jìn)行了二維三角形晶格光子晶體平板和正方形晶格光子晶體

2、平板的成像研究。并給出了多層光子晶體平板的成像結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了正方形三角形混合晶格光子晶體平板近遠(yuǎn)場(chǎng)成像。對(duì)于多層三角形晶格光子晶體平板成像，物距和像距可以自由改變而不影響成像點(diǎn)的位置和分辨率，這在未來(lái)的亞波長(zhǎng)成像系統(tǒng)中有潛在的應(yīng)用前景。 第二部研究了各項(xiàng)異性異向介質(zhì)的Brewster角，首先研究了主軸垂直于界面的情況，發(fā)現(xiàn)在異向介質(zhì)負(fù)通帶內(nèi)，Brewster角隨著頻率增加而減小。并利用Ω型異向介質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。然后進(jìn)一步的研究了

3、主軸不垂直于界面的情況，發(fā)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度恰好等于此時(shí)的Brewster角，這是因?yàn)榇藭r(shí)垂直于主軸的方向上介電常數(shù)為正磁導(dǎo)率為負(fù)，只有倏逝波而沒(méi)有可傳播的波存在，因此反射系數(shù)為0。 第三部分實(shí)現(xiàn)了基于SRR的可控波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)。首先介紹了設(shè)計(jì)思路，然后通過(guò)理論計(jì)算和數(shù)值仿真完成了設(shè)計(jì)，取得了良好的效果。在波導(dǎo)的截止頻率之上，我們可以通過(guò)控制變?nèi)荻O管的電容值達(dá)到控制禁帶的目的，在波導(dǎo)的截止頻率以下，我們依然可以通過(guò)改變變?nèi)荻O