作者:刘山峰; 袁沭娟; 孙钰淇; 杨茜; 刘扬眉; 刘宁; 陆云清; 许吉 期刊:《光学学报》 2019年第11期
研究亚波长负折射光栅透镜的柱矢量光束聚焦效应,探索并分析光栅的材料、几何参数等对聚焦效果的影响。亚波长光栅的-1级衍射效应可实现等效负折射现象,结合等光程原理可设计出聚焦平凹镜。利用柱对称坐标系下的有限元算法,分析不同材料折射率、不同等效负折射率、不同预设焦距对实际聚焦效果的影响。结果表明:材料折射率能影响聚焦场的能量效率;等效负折射率为-1时,焦点尺寸最小;预设焦距越小,焦点尺寸越小。聚焦场中纵向电场的比...
作者:卢明辉; 冯亮; 刘小平; 陈延彬; 陈延峰; 毛一薇; 资剑; 朱永元; 祝世宁; 闵乃本 期刊:《物理》 2006年第11期
文章从理论和实验上研究了二维三角晶格声子晶体第二能带具有回波(backward-wave)效应的负折射现象。Bragg散射将第二能带等频线(equifrequency surface)分成两类,它们分别凹向简约布里渊区(BZ)的K点和Г点,并由此导致了两种不同的回波负折射现象。理论和实验证明,这两类负折射的角度与声波的频率以及入射角的变化关系截然不同,同时在第二能带中,不仅存在回波负折射,还存在回波正折射,这两种折射所具有的回波效应都可...
作者:李锦超; 张进; 程营; 刘晓峻 期刊:《物理》 2017年第11期
Mie共振是基于Mie散射理论的共振散射现象,起源于单极、偶极、四极、八极和更高的多极振子所引起的辐射叠加。近年来,人工产生的声学Mie共振得到了越来越多的关注。由于声学Mie共振具有多种共振模式,基于Mie共振的声学超构材料体现出许多独特的声学特性,有望被应用到低频声波强反射、负折射、彩虹俘获、指向性声辐射、超常声波透射等众多领域当中。
作者:闫明宝; 王海龙; 周萍 期刊:《量子光学学报》 2008年第04期
为了研究光子晶体中的负折射行为,我们应用2维TM模时域有限差分方法,数值模拟了高斯波束从自由空间垂直入射和斜入射到二维三角晶格光子晶体平板后的折射现象,并给出了平板内外的电场强度分布。模拟结果显示:垂直入射时,光子晶体平板对高斯波束具有汇聚作用,汇聚特性随着波源到晶体的距离的改变而发生显著的变化;斜入射时,折射波束与入射波束也均在法线的同一侧。结果证明了高斯波束在光子晶体和空气的交界面发生了负折射...
作者:陈怀军; 赵文霞; 宋坤 期刊:《西北师范大学学报·自然科学版》 2018年第02期
基于有效媒质理论,设计了一种“π”型光频段电磁超材料.仿真结果表明,这种超材料能够在550.4 THz和577.8 THz 2个频率附近产生谐振,并且在谐振频率附近样品的介电常数和磁导率同时为负值;通过将“π”型单元排列成楔形结构,验证了电磁超材料的负折射性能;进一步的研究证实,这种超材料的电磁响应与前后“π”型结构之间的旋转角度密切相关.另外,这种“π”型电磁超材料具有较低的能量损耗,弥补了其他渔网结构损耗高的缺陷,同时也为设计...
作者:许江勇; 周光付; 任建军; 周波 期刊:《兴义民族师范学院学报》 2019年第03期
LHM属于新型功能材料,与RHM比较而具有一系列新颖的物理性质。分析LHM的诞生及其发展历程,掌握其左手关系、后向波、负折射、异常光学透镜等电磁特性和应用前景。为光电材料和光学器件的研究提供全面的了解和参考,拓展中学生和大学生的物理知识。
作者:张效雄; 王佳云; 杨荣草 期刊:《测试技术学报》 2017年第05期
本文提出一种将十字线与双开口环相结合的微波双频段左手材料,在介质基板正反两面刻蚀相同的十字线与双开口环,组成两个不同的谐振器.通过高频电磁仿真软件HFSS对其电磁特性进行数值研究.结果表明:当电磁波垂直于入射时,在两个磁谐振器上出现两个相应的电磁谐振而导致双频段的负折射率,且具有负的介电常数和负的磁导率,表现为左手特性.同时,通过对谐振点处电流分布图分析,进一步验证了仿真结果的正确性.最后讨论了该材料的主要结...
作者:牛金科; 梁斌明; 庄松林; 王国旭; 雷雨 期刊:《激光与光电子学进展》 2019年第02期
基于二维光子晶体的负折射和亚波长成像特性,提出了一种可以实现超分辨成像的共聚焦系统,使用时域有限差分法(FDTD)仿真了共聚焦系统的聚焦和成像的过程。在焦点离光子晶体透镜下表面1.55μm处,横坐标X=4μm时,焦点半峰全宽(FWHM)为0.593λ,小于入射波长,此时反射光在右侧像点的FWHM达到0.496λ,实现了超分辨成像,并且随着焦点的右移,像点FWHM不断减小。同时,在针孔和焦点位置不变时共聚焦系统的轴向分辨率达到2.2λ。
对正负折射率材料构成的一维光子晶体,在横向矩形受限的条件下,推出了光波在其中不同模式所满足的条件,并利用特征矩阵法研究了光波不同模式的传播特性。结果表明:介质厚度为半波长时透射峰出现在中心波长处,与正折射率介质构成的光子晶体在中心波长或半波长处出现禁带完全不同;模式数即入射角不大时,透射波基本上具有相同的特性;介质折射率相差越大、周期增加都能使透射波谱宽度变窄。
作者:鲁拥华; 王沛; 姚培军; 马中团; 明海; 谢建平 期刊:《液晶与显示》 2004年第04期
运用k空间的等频率线,分析研究了单轴晶体界面上e光独特的折射行为,指出在光轴与界面具有一定夹角的情况下,当入射角小于某临界角将会发生负折射的现象。通过对晶体色散关系的分析.给出了发生负折射的角度范围与光轴倾角之问的依赖关系。对单轴晶体而言.当光轴与界面的夹角为45°时,发生负折射的入射角度范围最大。
作者:饶冰洁; 刘圣; 赵建林 期刊:《物理学报》 2017年第23期
空间频率模式的光子带隙反映了光波在周期性结构中的线性传输特性.以这种线性传输特性为基础,研究了蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射.通过详细分析带隙结构第一通带上的衍射与折射特性,得出了光波发生反常衍射和折射的入射条件.匹配不同的入射条件,数值模拟了光波的无衍射传输和反常折射现象.结果表明:将入射光束的波矢设置在蜂巢晶格布里渊区中正常、反常衍射区的交界处,可使高斯光束沿x轴、y轴方向的衍射得到有效抑制...
作者:毛宇; 童元伟 期刊:《光子学报》 2010年第09期
以砷化镓圆形介质柱在空气中构成二维六边形排列结构的光子晶体为例,利用时域有限差分法模拟研究了光子晶体表面结构改变对负折射透射光强的影响.模拟结果表明:针对同一结构光子晶体,在可产生负折射现象的入射光频率范围,改变光子晶体表面两侧圆形介质柱的半径和顺向侧移两侧表面最外层圆形介质柱都会均对负折射透射光强产生影响.
作者:杨明玮; 肖峻; 李锐 期刊:《光子学报》 2013年第02期
可调光子晶体由于其潜在的应用价值成为现今光子晶体研究中的一个热点.本文提出了通过光诱导液晶来调节光子晶体负折射效应的方法,采用平面波展开法、等频图分析法和推广的斯涅尔定理分析了二维液晶正方晶格光子晶体负折射的可调节性.提出了一种新型的液晶光子晶体结构,数值模拟结果表明:通过偏振光改变液晶指向矢可以调节该液晶光子晶体的负折射.与电场调制方法相比,该光控液晶取向技术具有响应速度快、结构简单的优点.这种可调...
作者:易强; 周辅坤; 骆兴芳 期刊:《光子学报》 2013年第06期
通过对左手材料的理论分析,设计了一种宽频带左手材料结构单元.该结构单元由一个矩形闭合环和十字型结构构成的谐振器和金属线组合而成.这种新结构中的谐振器实现负磁导率,金属线实现负介电常量,经过合理的设计,可以在某一频段内使得磁导率和介电常量同时为负,即具有负的有效折射率和正的波阻抗.数值仿真结果表明:在其工作频段内存在一个通带并且在17.6~29.0GHz频率范围内折射率实部为负,而虚部接近于零;同时在该频率范围内波阻...
作者:罗海陆; 胡巍; 易煦农; 刘海英; 朱静 期刊:《光学学报》 2005年第09期
分析了在各向同性介质和单轴晶体界面实现负折射的最佳条件.计算发现,通过调节光轴角和各向异性参量可以使得负折射现象更为明显,获得最佳光轴角和最大入射临界角.各向异性强的晶体实现负折射的入射角范围可能会很大.讨论了单轴晶体中和负折射率介质中的负折射现象的区别:负折射率介质中的负折射是由负的折射率引起的,单轴晶体中是由于各向异性决定的.同时还发现单轴晶体中的能流负折射现象不能实现Pendry在理论上所预言的完美透镜...
作者:杨娟; 梁昌洪 期刊:《电波科学学报》 2005年第03期
研究了平面波在均匀无耗的、各向同性的、介电常数和磁导率同时为正和同时为负的媒质界面的反射与折射.理论分析了反射波和透射波在两种媒质中的传播特性,从而解释了负折射发生的原理.还给出了反射系数和透射系数的表达式.讨论了发生全反射和全折射的可能条件.
作者:晓晨 期刊:《激光与光电子学进展》 2004年第05期
作者:蒋强; 陈家璧; 梁斌明; 王燕; 庄松林 期刊:《光学学报》 2017年第06期
光子晶体特殊的色散特性能导致负折射现象发生。用波束位移法对二维光子晶体平板的负折射现象进行理论计算和实验测量,得到了入射光经平板光子晶体折射后的二维光场分布。测量结果表明,横电(TE)光在光子晶体中发生负折射,出射光沿出射面产生了反方向的横向位移,由此计算出来的负折射率约为-0.44,而横磁(TM)光没有发生负折射。实验结果与仿真结果吻合较好。
作者:蒋强; 陈家璧; 张磊; 梁斌明; 王燕; 庄松林 期刊:《光学精密工程》 2017年第01期
光在具有负等效折射率的二维光子晶体中传输时会产生反常Doppler现象,为了分析光在该反常效应中传输时的相位变化,首先用时域有限差分(FDTD)法仿真了光经过静止光子晶体时的负折射现象,然后对光子晶体中沿光传输方向的Bloch波做快速傅里叶(FFT)处理.对滤波后的频谱,用iFFT反演出各平面波分量,并通过分析各平面波分量的相位演变,分离出与负折射产生有关的后退波分量.然后,将实验中的连续运动过程分解为各静止瞬间,分析了各相邻...
作者:厉以宇; 顾培夫; 李明宇; 张锦龙; 刘旭 期刊:《光学学报》 2006年第09期
研究了波状结构二维光子晶体(2DPC)在红外波段的负折射近场成像,对其等频面进行了分析,指出波状结构二维光子晶体无法实现负折射远场成像的原因在于缺少与入射介质等频面相匹配的光子晶体圆形等频面,所用的矩形等频面使波状膜层二维光子晶体不可避免地具有各向异性特征,进而将成像限制在近场范围内。采用时域有限差分(时域有限差分)方法模拟了不同厚度的波状结构二维光子晶体近场成像效果,当厚度为两倍栅格常量时,单光源...