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文檔簡介
1、本文著重研究以單負材料構成的一維光子晶體為襯底的對稱波導中的導波特性以及單負材料的成像性質(zhì)。主要內(nèi)容如下: 一、以單負材料構成的一維光子晶體為襯底的對稱波導中的導波特性的研究。利用傳輸矩陣和有效媒質(zhì)兩種方法分別研究了以單負材料構成的一維光子晶體為襯底的對稱波導的導波特性。理論研究表明,在兩個特定頻率的附近出現(xiàn)兩支全方向的表面導模;利用有效媒質(zhì)的方法,這兩個頻率可以分別由零體平均介電常數(shù)來確定。我們還預測出對稱和反對稱的表面導模,
2、而且這種表面導模具有較低的群速度。 二、非球金屬顆粒/介質(zhì)復合材料的成像性質(zhì)的研究。主要研究了各向同性的非球形的金屬顆粒/介質(zhì)復合材料中的次波長成像,著重討論了顆粒的形狀對成像的影響。研究發(fā)現(xiàn),(i),調(diào)節(jié)顆粒的形狀能夠使工作波長藍移至光頻段。這在實驗上顯得較為重要; (ii),調(diào)節(jié)顆粒的形狀能夠擴大超透鏡的工作波長范圍;(iii),調(diào)節(jié)顆粒的形狀也可以作為制作可調(diào)的超透鏡的一種手段;(iv),調(diào)節(jié)顆粒的形狀能夠很大幅度的提高成
3、像的質(zhì)量。除此之外,解析地估算超透鏡的次波長分辨率,從而更好地說明,合理地調(diào)節(jié)金屬顆粒的體積分數(shù)和形狀,能夠得到很高的分辨率。同時研究表明,利用交替的金屬.介質(zhì)復合材料和基質(zhì)的多層結構可以提高成像效果。層越薄,次波長成像越好。 三、顆粒復合材料的可調(diào)性負折射和成像性質(zhì)的研究。研究發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)金屬顆粒的形狀可以在金屬/介質(zhì)復合材料中實現(xiàn)可調(diào)的負折射現(xiàn)象,并進一步驗證了這種材料制備的透鏡可以用來實現(xiàn)次波長成像。當復合材料的顆粒形狀趨于
4、針形或者盤形時,成像效果將會被提高。 四、顆粒復合材料的多層結構體系的成像特性的研究。研究了含各向異性的非球形金屬顆粒/介質(zhì)復合材料的多層結構的體系的次波長成像。在有效媒質(zhì)理論的近似下,這一體系可以被看作是一種具有各向異性的有效介電系數(shù)的復合材料。當有效介電系數(shù)的主要分量(ε<,ex>,ε<,ez>)有著相反符號的時候,這一體系可以實現(xiàn)次波長成像;ε<,ex>和ε<,ez>,與顆粒的形狀和入射光波長有關;合理地調(diào)節(jié)顆粒的形狀和入
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