2006年,變換光學(xué)理論被物理學(xué)家Pendry等人提出,并成功設(shè)計(jì)了電磁隱身裝置,從此基于變換光學(xué)理論設(shè)計(jì)各種光學(xué)器件的研究成為了熱門課題,這是電磁學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新紀(jì)元.電磁隱身裝置的設(shè)計(jì)是十分具有潛力的,隨著人們?cè)谶@方面的不懈努力,理論上得到了很大的創(chuàng)新,隱身裝置的設(shè)計(jì)也越來(lái)越多樣化,參數(shù)上也越來(lái)越簡(jiǎn)單化,各種光學(xué)器件也隨之產(chǎn)生,如電磁集中器等.但基于變換光學(xué)理論的電磁隱身裝置一般情況下是各向異性非均勻參數(shù)的,這帶給了現(xiàn)實(shí)應(yīng)用相當(dāng)大的挑戰(zhàn),不過(guò)近些年來(lái),隨著人們?cè)诶碚撋线M(jìn)一步地研究和實(shí)際中不斷地創(chuàng)新,堅(jiān)信不久以后,困難會(huì)被逐個(gè)克服的,這些電磁隱身裝置將會(huì)被應(yīng)用到實(shí)際生活中.由于在高頻情況下,電磁波傳播的全波數(shù)值模擬計(jì)算量非常大,傳統(tǒng)的有限差分、有限元等方法不再適用,基于此本文研究利用非線性變換設(shè)計(jì)的電磁隱身裝置的光線追蹤方法.首先由Maxwell方程組出發(fā),得到了非線性變換球形隱身斗篷的色散關(guān)系,利用該色散關(guān)系,結(jié)合邊界條件求出了初始時(shí)刻波矢的值,通過(guò)變換光學(xué)理論,我們得到了非線性變換球形隱身斗篷的材料參數(shù),最后結(jié)合Hamilton運(yùn)動(dòng)方程,對(duì)非線性變換球形隱身斗篷的光線追蹤進(jìn)行了數(shù)值... 

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
第二章 預(yù)備知識(shí)
    2.1 三種常用的正交坐標(biāo)系
        2.1.1 直角坐標(biāo)系
        2.1.2 柱坐標(biāo)系
        2.1.3 球坐標(biāo)系
    2.2 正交坐標(biāo)系中的時(shí)間導(dǎo)數(shù)
    2.3 愛(ài)因斯坦求和約定
    2.4 基本符號(hào)及矢量運(yùn)算
        2.4.1 置換符號(hào)及其用途
        2.4.2 克羅內(nèi)克爾符號(hào)與置換符號(hào)的關(guān)系
第三章 變換光學(xué)理論
    3.1 變換光學(xué)和轉(zhuǎn)換介質(zhì)
    3.2 直角坐標(biāo)系下的參數(shù)張量
    3.3 廣義坐標(biāo)變換理論
    3.4 正交坐標(biāo)系下的坐標(biāo)變換
第四章 色散關(guān)系與Hamilton運(yùn)動(dòng)方程
    4.1 無(wú)源的Maxwell方程組
    4.2 光的色散關(guān)系
    4.3 Hamilton量與運(yùn)動(dòng)方程
第五章 非線性變換的數(shù)值模擬
    5.1 球形隱身斗篷的非線性變換
    5.2 轉(zhuǎn)換介質(zhì)的材料參數(shù)
    5.3 Hamilton量對(duì)位矢和波矢的導(dǎo)數(shù)
    5.4 位矢與波矢對(duì)參數(shù)路徑的導(dǎo)數(shù)
    5.5 非線性變換球形隱身斗篷的色散關(guān)系
    5.6 非線性變換球形隱身斗篷的初值條件
    5.7 光線追蹤的數(shù)值模擬
第六章 兩類變換的對(duì)比數(shù)值實(shí)驗(yàn)
    6.1 線性變換的數(shù)值模擬
    6.2 對(duì)比數(shù)值實(shí)驗(yàn)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]愛(ài)因斯坦求和約定的推廣[J]. 王伯年,李過(guò)房,曹偉武.  上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
[2]正交曲線坐標(biāo)系中單位矢量的時(shí)間導(dǎo)數(shù)[J]. W.K.Koo ,Y.C.Liew ,張學(xué)龍.  大學(xué)物理. 1992(04)

博士論文
[1]各向異性材料中的波：隱身衣、旋轉(zhuǎn)衣和聲子晶體[D]. 陳煥陽(yáng).上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]光學(xué)變換理論及其應(yīng)用[D]. 陳楊.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3677874