基于周期層結構人工介質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，具有非常獨特的物理性質和應用前景，近些年受到人們廣泛關注。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，導致兩者截然不同的電磁性質。新型人工電磁材料的周期單元遠小于空間波長，可以用等效媒質理論進行研究。光子晶體的單元尺寸與空間波長相當，電磁波在此結構傳播時受到布拉格散射的調制，可以形成光子帶隙。本論文以層狀周期結構為模型，研究了周期單元遠小于空間

2、波長時的次波長成像性質和周期單元接近空間波長時的表面波傳輸性質。主要創(chuàng)新點包括:
　　1).利用傾斜層狀周期結構實現次波長偏移成像。研究了傾斜層狀周期結構次波長偏移成像的機理，討論了傾斜層狀周期結構中各參數對成像質量的影響。
　　2).將傾斜層狀周期結構卷曲成層狀柱結構，實現遠場旋轉次波長成像。進一步對該柱結構進行切割可以實現物面和像面均為平面的hyperlens，同時該結構可以實現長程像傳輸。
　　3).研究了含金屬

3、的層狀周期結構與介質分界面上的光表面波模式。通過調節(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變?yōu)閺埩啃问?，使得表面波模式產生非互易性，進而得到單方向傳輸的表面波。
　　4).研究了含磁光材料的層狀周期結構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出了非互易性，因此在一定頻率、一定入射角時只會在一個方向激發(fā)起表面波模式，可形成單方向的隧穿效應。如果考慮