本文關(guān)鍵詞：基于變換光學(xué)的無反射波導(dǎo)連接器的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：變換光學(xué)(Transformation Optics)是由Pendry,J.B.在2006年提出的一種旨在幫助人們實現(xiàn)任意操控電磁波的理論。它在理論上指導(dǎo)人們得到實現(xiàn)電磁波特定方式傳輸時所需材料的介電常數(shù)與磁導(dǎo)率�；谧儞Q光學(xué)的波導(dǎo)連接器具有結(jié)構(gòu)緊湊、模式不畸變等優(yōu)點。然而,電磁波在通過僅基于變換光學(xué)的典型波導(dǎo)連接器時會存在反射。基于以上背景,為了解決反射問題,本文在變換光學(xué)的基礎(chǔ)上提出了一種通用的變換光學(xué)無反射條件,以及它的進(jìn)化版本,變換光學(xué)的非磁性無反射條件。它們能在理論上幫助人們設(shè)計基于變換光學(xué)的無反射結(jié)構(gòu),并簡化變換材料參數(shù),具有重要的理論意義。本文在不同尺寸波導(dǎo)的連接器上進(jìn)行了模擬驗證,取得了較好的結(jié)果。首先,本文研究了變換光學(xué)的基本理論,得出變換材料磁導(dǎo)率與介電常數(shù)同坐標(biāo)變換之間的關(guān)系并給出變換矩陣各元素之間滿足的固有關(guān)系。為了下一步的變換光學(xué)無反射條件的推導(dǎo),本文研究了金屬波導(dǎo)中存在的電場模式與各模式的電場分布以及電磁波入射邊界連續(xù)條件。其次,本文通過引入一個不為零的參數(shù),研究了分別適應(yīng)TE模式與TM模式電磁波的通用變換光學(xué)無反射條件。為了后面驗證無反射條件的通用性,本文利用變換光學(xué)設(shè)計出一種通用的波導(dǎo)連接器。為證明無反射條件的正確性與基于應(yīng)用無反射條件的變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器的優(yōu)異性能,本文利用軟件模擬并對比僅基于變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器與基于應(yīng)用無反射條件的變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器的S參量以及波導(dǎo)與波導(dǎo)連接器中電磁波能流密度的變化。為尋找較優(yōu)的變換方式,本文研究了基于不同變換方式的無反射波導(dǎo)連接器的S參量以及波導(dǎo)與波導(dǎo)連接器中電磁波能流密度的變化。最后,為了簡化材料參數(shù),本文將前面引入的參數(shù)矩陣化,在前無反射的基礎(chǔ)上,研究了TE模式下變換光學(xué)的非磁性條件。為驗證非磁性無反射條件的正確性及非磁性無反射波導(dǎo)連接器的性能,本文將基于應(yīng)用非磁性條件的變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器分別與僅基于變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器以及應(yīng)用無反射條件的變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器進(jìn)行了對比分析。
【關(guān)鍵詞】：變換光學(xué) 波導(dǎo)連接器 無反射 非磁性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN814
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 變換光學(xué)研究進(jìn)展9-11
• 1.3 基于變換光學(xué)的波導(dǎo)連接器的發(fā)展11-14
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 變換光學(xué)及波導(dǎo)模式理論16-28
• 2.1 麥克斯韋方程及其變換16-21
• 2.2 變換矩陣元素之間的關(guān)系21-23
• 2.3 金屬波導(dǎo)模式的電磁場分析23-25
• 2.4 入射邊界連續(xù)條件25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 第3章 無反射變換光學(xué)的研究28-53
• 3.1 變換光學(xué)的無反射條件28-33
• 3.2 基于變換光學(xué)的通用正入射波導(dǎo)連接器33-35
• 3.3 波導(dǎo)I到變換區(qū)域的反射問題分析35-38
• 3.4 無反射波導(dǎo)連接器的設(shè)計模擬及特性38-51
• 3.4.1 TE模式與TM模式的無反射波導(dǎo)連接器38-46
• 3.4.2 基于不同變換方式的無反射波導(dǎo)連接器的性能分析46-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第4章 非磁性無反射變換光學(xué)的研究53-60
• 4.1 引言53
• 4.2 變換光學(xué)的非磁性無反射條件53-55
• 4.3 無反射波導(dǎo)連接器的設(shè)計模擬及特性55-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
• 致謝68

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2 李廷芬;用變換光學(xué)討論全息圖再現(xiàn)像的成像規(guī)律[J];激光雜志;1997年05期

3 任中京;二維付立葉變換光學(xué)系統(tǒng)的空間帶寬積與顆粒大小分析[J];應(yīng)用激光;1994年01期

4 孔祥天;李祖斌;田建國;;由變換光學(xué)設(shè)計的絕緣體-金屬-絕緣體表面等離激元波導(dǎo)中的模式轉(zhuǎn)換器(英文)[J];南開大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年02期

5 李超;李芳;;基于人工電磁材料的新型電磁隱身機(jī)制——電磁隱身斗篷[J];北京石油化工學(xué)院學(xué)報;2009年01期

6 ;[J];;年期

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1 馮一軍;;變換光學(xué):隱身和天線結(jié)構(gòu)設(shè)計新方法[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2011年

2 崔鐵軍;;新型人工電磁媒質(zhì)對電磁波的調(diào)控及其應(yīng)用[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2011年

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  本文關(guān)鍵詞：基于變換光學(xué)的無反射波導(dǎo)連接器的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：330411