左手系材料波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的電磁波傳播特性研究.pdf

1、本文分別研究了左手系材料平板波導(dǎo)系統(tǒng)中的線性電磁波以及左手系材料單界面波導(dǎo)系統(tǒng)中非線性電磁波的傳播特性。近年來(lái)關(guān)于左手系材料波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)研究表明，無(wú)論是線性導(dǎo)波還是非線性表面波都具有許多與傳統(tǒng)電介質(zhì)波導(dǎo)系統(tǒng)不同的物理性質(zhì)。這些研究將有助于進(jìn)一步深化我們對(duì)電磁波與物質(zhì)相互作用的認(rèn)識(shí)和拓寬對(duì)新型光學(xué)薄膜器件設(shè)計(jì)的思路，在學(xué)術(shù)研究和實(shí)際應(yīng)用中都具有重要的意義。 論文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容和結(jié)果： 一、研究了線性電磁波在由

2、左手系材料作覆層襯底的平板波導(dǎo)系統(tǒng)中的傳播特性。(1)利用直接圖解法對(duì)各種導(dǎo)波模式作出系統(tǒng)的判別，結(jié)果表明快波及慢波均可以在該種特殊波導(dǎo)中傳播，兩者的傳播模式既有著與傳統(tǒng)電介質(zhì)波導(dǎo)不同的基模消失特征，也有著與中心左手系材料波導(dǎo)不同的存在高階模特征；(2)分析了導(dǎo)波的色散關(guān)系并給出了導(dǎo)波層中群速度隨頻率的變化規(guī)律。揭示了在一定條件下，該波導(dǎo)系統(tǒng)既可以支持前向傳播的線性電磁波，也可以支持反向傳播的線性電磁波。 二、研究了非線性TE電

3、磁波在左、右手系材料界面以及兩左手系材料界面處的傳播行為。(1)討論了導(dǎo)波的頻率特性。表明兩種界面處的非線性TE表面波均存在頻率通帶和禁帶，且?guī)捠莻鞑スβ实暮瘮?shù)。(2)分析了導(dǎo)波的色散關(guān)系以及群速度隨頻率的變化規(guī)律。揭示了在一定條件下，左、右手系材料界面既可以支持正向傳播的非線性TE表面波，也可以支持反向傳播的非線性TE表面波；(3)推廣至兩左手系材料界面情形，發(fā)現(xiàn)該界面處TE表面波的傳播性質(zhì)因材料參量的變化差異較大，一定材料參量條件