超材料在光學(xué)傳輸方面的應(yīng)用研究.pdf

1、超材料是人工合成的電磁材料,具有許多常規(guī)介質(zhì)不具備的新奇的電磁性質(zhì),因此可以制成新型的電磁器件。超材料的研究已經(jīng)涉及到了電磁領(lǐng)域的各個(gè)方面,并得到越來(lái)越多的關(guān)注。本文研究了超材料在光子晶體、超透鏡和變換光學(xué)三個(gè)方面的應(yīng)用,主要內(nèi)容如下:
　　一、我們用轉(zhuǎn)移矩陣方法研究了包含負(fù)折射率缺陷層的一維光子晶體的光學(xué)傳輸性質(zhì)。這個(gè)結(jié)構(gòu)有很好的濾波特性,缺陷模為狹窄的透射峰。研究結(jié)果表明:當(dāng)濾波器中常規(guī)介質(zhì)層光學(xué)長(zhǎng)度不變時(shí),帶隙寬度取決于常規(guī)

2、介質(zhì)的折射率比值。帶隙中的透射峰的位置隨缺陷層光學(xué)長(zhǎng)度的變化呈現(xiàn)出準(zhǔn)周期性變化特征,變化周期約為半個(gè)中心波長(zhǎng)。
　　二、采用多層半圓柱結(jié)構(gòu),我們?cè)O(shè)計(jì)了可適用于多波長(zhǎng)的超越衍射極限的遠(yuǎn)場(chǎng)超透鏡。該結(jié)構(gòu)由兩種介電常數(shù)依賴于入射電磁波波長(zhǎng)的半導(dǎo)體材料組成。數(shù)值模擬顯示所設(shè)計(jì)的超透鏡可以在多個(gè)波長(zhǎng)下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)成像。該超透鏡的工作波長(zhǎng)范圍取決于等離子共振介質(zhì)性質(zhì),適當(dāng)?shù)母淖兏鲗拥暮穸缺纫部蓪?duì)工作波長(zhǎng)范圍進(jìn)行微調(diào)。
　　三、利用保角變換方