本文選題：人工微結(jié)構(gòu)　切入點：零折射率材料　出處：《蘇州大學》2016年碩士論文

【摘要】：通過設(shè)計亞波長的人工微結(jié)構(gòu),實現(xiàn)具有奇異特性的人工材料,如負折射材料,零折射材料,梯度材料等,在最近十幾年,成為一個熱門的研究課題。其中,零折射率材料、超表面以及雙各向異性材料,是人工微結(jié)構(gòu)研究的三個重要分支,而且在生產(chǎn)生活中,有廣泛的潛在應(yīng)用。本文在簡要回顧人工微結(jié)構(gòu)研究進展的基礎(chǔ)上,就這三個分支展開討論,并進一步深入地研究。文章首先研究了,完美電導(dǎo)體(PEC)缺陷對零折射率材料傳輸特性的影響。我們利用具有狄拉克色散的介質(zhì)光子晶體來實現(xiàn)雙零折射率材料。我們發(fā)現(xiàn),PEC的尺寸和大小均能影響這種零折射率材料的透射率,因此,我們對于利用缺陷對零折射率材料傳輸性質(zhì)的調(diào)控提出了一些新的方法。其次,基于對雙各向異性材料的研究,我們發(fā)展了一套實驗測量方法,通過測量所有散射矩陣參數(shù)(S參數(shù)),來得出雙各向異性材料所具備的多重電磁量�；诖朔N測量方法,我們還設(shè)計出一種“SM”字型雙各向異性微結(jié)構(gòu)單元,通過對“SM”字型結(jié)構(gòu),電流分布的模擬結(jié)果的分析,討論了其內(nèi)在電磁耦合的物理機制。最后,我們設(shè)計了一種超表面,這種超表面具有不依賴于入射波偏振的反射聚焦功能。利用微波實驗,我們很好的驗證了此聚焦效應(yīng)。這些工作,使人工微結(jié)構(gòu)無論在物理機制上還是在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用都得到了進一步探索。
[Abstract]:Artificial materials with singular characteristics, such as negative refraction materials, zero refraction materials, gradient materials and so on, have become a hot research topic in the last decade by designing subwavelength artificial microstructures.Among them, zero refractive index materials, supersurface materials and bianisotropic materials are the three important branches of artificial microstructure research, and have a wide range of potential applications in production and life.On the basis of a brief review of the research progress of artificial microstructures, this paper discusses these three branches and further studies them.In this paper, we first study the effect of perfect electric conductor PECs on the propagation characteristics of zero refractive index materials.We use dielectric photonic crystals with Dirac dispersion to achieve double zero refractive index materials.We find that the size and size of the PEC can affect the transmittance of the zero-refractive index material. Therefore, we propose some new methods to regulate the transmission properties of the zero-refractive index material by using defects.Secondly, based on the study of bianisotropic materials, we have developed a set of experimental measurement methods. By measuring all the scattering matrix parameters and S parameters, we can get the multiple electromagnetic quantities of bianisotropic materials.Based on this measurement method, we also design a "SM" zigzag bianisotropic microstructural element. The physical mechanism of electromagnetic coupling is discussed by analyzing the simulation results of "SM" structure and current distribution.Finally, we design a supersurface, which has the function of reflection and focusing independent of the polarization of incident wave.The focus effect is well verified by microwave experiments.These work have further explored the application of artificial microstructures in both physical mechanism and production and life.
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB39;O441

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本文編號：1721129