PML-FDTD方法在分析二維負(fù)折射率材料中的應(yīng)用.pdf

1、本文從負(fù)折射率材料的特性和研究現(xiàn)狀出發(fā)，簡(jiǎn)單的介紹了負(fù)折射率材料的發(fā)展和現(xiàn)狀、負(fù)折射率的基本原理和幾個(gè)電磁學(xué)特性以及負(fù)折射率材料的應(yīng)用前景。然后在已有的FDTD方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入Drude模型，推導(dǎo)出二維直角坐標(biāo)中負(fù)折射率材料中的時(shí)域差分方程，在吸收邊界處使用了理想匹配層(PML)吸收邊界，并推導(dǎo)出了PML層中的指數(shù)差分方程，從而避免了在某些迭代過(guò)程中直接設(shè)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率為負(fù)數(shù)所引起的不穩(wěn)定現(xiàn)象。最后，使用了新的差分方程，針對(duì)負(fù)折

2、射率材料的“坡印亭矢量方向與波矢k方向相反”、“一個(gè)負(fù)折射率材料構(gòu)成的平板在滿足一定的條件的時(shí)候，具有完美成像的特性”這兩個(gè)電磁學(xué)特性對(duì)負(fù)折射率平板“完美成像”進(jìn)行了仿真，并和正折射率平板的仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)使用這種新的差分方程得出的仿真結(jié)果符合負(fù)折射率材料的電磁學(xué)特性，由此驗(yàn)證了公式推導(dǎo)的正確性。同時(shí)，使用高斯脈沖作為激勵(lì)源，對(duì)由正負(fù)折射率材料平板構(gòu)成的一維周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真，在負(fù)折射率平板區(qū)域內(nèi)使用了新的差分公式，通過(guò)對(duì)這種結(jié)