攣晶界面上的最大負折射角.pdf

1、近三年來，有關(guān)“負折射率”人工媒質(zhì)的研究成為國際電磁學(xué)界一個引人注目的前沿領(lǐng)域，引發(fā)了熱烈的討論，提出了許多的可能應(yīng)用。嚴格地說，絕大多數(shù)人工組裝的“負折射率”人工媒質(zhì)，比如開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、傳輸線網(wǎng)絡(luò)、光子晶體等等，都是各向異性材料。在嚴格求解時，不能簡單地認為該媒質(zhì)是單純的“負折射率”材料。對于以上的人工組裝的材料，已在微波和紅外波段實現(xiàn)了對電磁波的負折射現(xiàn)象。在可見光以及紫外波段實現(xiàn)負折射，晶體具有潛在的優(yōu)勢和相應(yīng)的應(yīng)用前景。我們根

2、據(jù)已有的實驗結(jié)果和自己的初步研究結(jié)果，選擇樣品制備相對較為簡單，單晶研究又比較透徹的孿晶結(jié)構(gòu)作為研究對象，對其負折射效應(yīng)進行理論研究。本論文主要圍繞光束在孿晶界面上的負折射開展研究，分析孿晶界面的負折射與孿晶結(jié)構(gòu)參數(shù)、光束參數(shù)以及入射角度之間的關(guān)系。 主要從單軸攣晶的色散關(guān)系出發(fā)，理論分析了在攣晶界面上出現(xiàn)負折射時的最大的入射角和最大的折射角，以及相對應(yīng)在真空和攣晶界面上的入射角和折射角。當(dāng)攣晶由完全相同的兩個單軸介質(zhì)組成時，即

3、對稱情況，此時發(fā)生負折射的同時也是全透射，本研究表明，對稱情況下，在攣晶中出現(xiàn)負折射時的入射角的范圍是從零開始，而相應(yīng)的在真空與攣晶的界面上，入射角呈現(xiàn)正負對稱分布。由于攣晶的各向異性以及自身的對稱性，正單軸攣晶發(fā)生負折射時的最大入射角出現(xiàn)在攣晶左邊光軸與法線夾角為銳角時，而負單軸攣晶的最大的入射角出現(xiàn)在攣晶左邊的光軸與法線夾角為鈍角時。針對一些常見的單軸攣晶和一些有代表性的激光波長，我們進行了一些數(shù)值分析。我們的研究結(jié)果為孿晶光學(xué)器件