發(fā)布時(shí)間：2024-12-21 20:03

　　異向介質(zhì)是一類由亞波長單元結(jié)構(gòu)有序或無序排列構(gòu)成的人工復(fù)合材料,通過設(shè)計(jì)它的單元結(jié)構(gòu)和排列方式可以獲得自然界材料所不具備的特殊電磁響應(yīng),例如負(fù)折射。在過去二十年,隨著變換光學(xué)理論和廣義斯涅耳定律的提出,異向介質(zhì)得到迅猛發(fā)展,這不僅為傳統(tǒng)微波和光學(xué)器件的性能改進(jìn)提供了新方法,也簇生了一系列新穎的電磁功能器件。本論文圍繞電磁散射,依次開展了抑制散射—隱身衣、增強(qiáng)散射—超散射、智能散射—光計(jì)算的理論、仿真、實(shí)驗(yàn)研究。針對它們存在的瞬態(tài)響應(yīng)機(jī)理不清晰、頻帶窄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料制備困難、工作模式固定等關(guān)鍵科學(xué)問題和應(yīng)用難點(diǎn),開展了基于異向介質(zhì)和深度學(xué)習(xí)的散射調(diào)控研究,取得了智能隱身、多頻超散射和多功能光學(xué)邏輯計(jì)算等一系列成果,推進(jìn)了新型異向介質(zhì)器件的科學(xué)研究和實(shí)用化進(jìn)程。本論文的具體研究工作如下:1.智能電磁隱身和超散射的方法研究。針對傳統(tǒng)頻域方法難以解決隱身衣和超散射的瞬態(tài)入射、寬頻和色散等問題,建立了各向異性色散時(shí)域有限差分算法,揭示了隱身衣和超散射的瞬態(tài)響應(yīng)機(jī)理。進(jìn)一步,總結(jié)和歸納了本論文所用到的解析、數(shù)值和實(shí)驗(yàn)方法,并對各個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)情況進(jìn)行討論。具體地,解析方法包括變換光學(xué)方法、散...

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的參數(shù)空間[2]

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論2拓展已有材料的電磁參數(shù)覆蓋范圍。正是基于這一契機(jī)，人工電磁材料的研究應(yīng)運(yùn)而生。圖1.1介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的參數(shù)空間[2]。人工電磁材料是一類由亞波長單元結(jié)構(gòu)有序或無序排列構(gòu)成的復(fù)合材料，其單元結(jié)構(gòu)等效于天然材料中的原子或分子[3]。人工電磁材料的電磁....

圖1.2（a）非線性磁響應(yīng)異向介質(zhì)[23]

?捶蚶藕譚蜒萇滸�。有趣的薁�?昝勞婦悼梢苑糯篳渴挪ǖ姆?齲?溝瞇脅ê唾?逝波經(jīng)過完美透鏡后重新匯聚于一點(diǎn)，完美恢復(fù)所有空間傅里葉分量，突破衍射極限。2005年，美國加州大學(xué)伯克利分校張翔教授課題組利用銀膜驗(yàn)證了這一概念，銀膜在光頻段的介電常數(shù)為負(fù)，TM極化倏逝波經(jīng)過銀膜后幅度得到....

圖1.3（a）玫瑰花型太赫茲手性超表面[42]

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論5可以在11.4o至14.9o范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)[41]，如圖1.3d。近些年，科研者加快推動了超表面的實(shí)用化進(jìn)程，出現(xiàn)了超表面隱身衣、全息成像、電磁誘導(dǎo)透明和無色差成像等激動人心的應(yīng)用[42-50]。以無色差成像為例，2019年，國立臺灣大學(xué)蔡定平教授....

圖1.4變換光學(xué)球形隱身衣[18]

3.1變換光學(xué)隱身衣2006年，英國帝國理工大學(xué)Pendry教授在Science上發(fā)表論文，首次提出變換光學(xué)方法（transformationoptics），并應(yīng)用于三維球形隱身衣的設(shè)計(jì)[18]�；邴溈怂鬼f方程的形式不變性，Pendry教授構(gòu)造了一個(gè)電磁參數(shù)為不均勻且各向異性的....

本文編號：4018829