基于周期層結(jié)構(gòu)人工介質(zhì)的電磁傳輸特性研究.pdf

1、新型人工電磁材料和光子晶體都是周期排列的人工電磁介質(zhì)，具有非常獨(dú)特的物理性質(zhì)和應(yīng)用前景，近些年受到人們廣泛關(guān)注。由于周期單元尺寸與波長的比例不同，新型人工電磁材料和光子晶體與電磁波的作用方式不同，導(dǎo)致兩者截然不同的電磁性質(zhì)。新型人工電磁材料的周期單元遠(yuǎn)小于空間波長，可以用等效媒質(zhì)理論進(jìn)行研究。光子晶體的單元尺寸與空間波長相當(dāng)，電磁波在此結(jié)構(gòu)傳播時(shí)受到布拉格散射的調(diào)制，可以形成光子帶隙。本論文以層狀周期結(jié)構(gòu)為模型，研究了周期單元遠(yuǎn)小于空間

2、波長時(shí)的次波長成像性質(zhì)和周期單元接近空間波長時(shí)的表面波傳輸性質(zhì)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括:
　　1).利用傾斜層狀周期結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)次波長偏移成像。研究了傾斜層狀周期結(jié)構(gòu)次波長偏移成像的機(jī)理，討論了傾斜層狀周期結(jié)構(gòu)中各參數(shù)對成像質(zhì)量的影響。
　　2).將傾斜層狀周期結(jié)構(gòu)卷曲成層狀柱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場旋轉(zhuǎn)次波長成像。進(jìn)一步對該柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割可以實(shí)現(xiàn)物面和像面均為平面的hyperlens，同時(shí)該結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)長程像傳輸。
　　3).研究了含金屬

3、的層狀周期結(jié)構(gòu)與介質(zhì)分界面上的光表面波模式。通過調(diào)節(jié)頂層金屬厚度可以得到不同的表面波模式。在垂直方向加磁場后金屬在光波段的介電常數(shù)變?yōu)閺埩啃问?，使得表面波模式產(chǎn)生非互易性，進(jìn)而得到單方向傳輸?shù)谋砻娌ā?br>　　4).研究了含磁光材料的層狀周期結(jié)構(gòu)與金屬氧化物界面上的表面波模式，由于引入了磁光材料，在垂直方向加磁場后該表面波模式表現(xiàn)出了非互易性，因此在一定頻率、一定入射角時(shí)只會在一個(gè)方向激發(fā)起表面波模式，可形成單方向的隧穿效應(yīng)。如果考慮