超材料在光學傳輸方面的應用研究.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)涉及到了電磁領域的各個方面,并得到越來越多的關注。本文研究了超材料在光子晶體、超透鏡和變換光學三個方面的應用,主要內(nèi)容如下:
　　一、我們用轉移矩陣方法研究了包含負折射率缺陷層的一維光子晶體的光學傳輸性質(zhì)。這個結構有很好的濾波特性,缺陷模為狹窄的透射峰。研究結果表明:當濾波器中常規(guī)介質(zhì)層光學長度不變時,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長度的變化呈現(xiàn)出準周期性變化特征,變化周期約為半個中心波長。
　　二、采用多層半圓柱結構,我們設計了可適用于多波長的超越衍射極限的遠場超透鏡。該結構由兩種介電常數(shù)依賴于入射電磁波波長的半導體材料組成。數(shù)值模擬顯示所設計的超透鏡可以在多個波長下實現(xiàn)遠場成像。該超透鏡的工作波長范圍取決于等離子共振介質(zhì)性質(zhì),適當?shù)母淖兏鲗拥暮穸缺纫部蓪ぷ鞑ㄩL范圍進行微調(diào)。
　　三、利用保角變換方