本文關(guān)鍵詞：變換光學(xué)器件的實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 變換光學(xué) 新型人工電磁材料 局部幻覺光學(xué)器件 透鏡 超分辨率成像 吸波器

【摘要】：近些年來,新型人工電磁材料(Metamaterials)正處于一個(gè)繁榮發(fā)展的時(shí)期,其新穎的電磁特性為新現(xiàn)象的探索和實(shí)用器件的開發(fā)都提供了更多的可能。變換光學(xué)則是一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)理論,通過設(shè)計(jì)器件或裝置的電磁參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)空間變換的效果。現(xiàn)在變換光學(xué)理論已經(jīng)發(fā)展成為很多新穎器件的基礎(chǔ)理論,比如說隱身斗篷,隱身地毯等。本文從變換光學(xué)理論出發(fā),在原有幻覺光學(xué)器件的基礎(chǔ)上,做了進(jìn)一步研究,設(shè)計(jì)了幾款新型器件,并在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證它們的電磁特性。本文的主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)如下,a)提出了局部幻覺光學(xué)器件的概念。局部幻覺光學(xué)器件將目標(biāo)物體的某一部分進(jìn)行隱身或者偽裝,剩余部分保持不變。實(shí)驗(yàn)選定在靜電場(chǎng),用電阻網(wǎng)絡(luò)模擬導(dǎo)電材料,通過設(shè)計(jì)電阻阻值來調(diào)控電場(chǎng)的分布。對(duì)局部隱身器件進(jìn)行加工實(shí)測(cè),測(cè)量結(jié)果和預(yù)期吻合很好,實(shí)現(xiàn)了靜電場(chǎng)中的局部隱身。b)基于變換光學(xué)理論設(shè)計(jì)了一套超分辨成像系統(tǒng)。系統(tǒng)中包含一個(gè)半球型放大透鏡和一個(gè)平板聚焦透鏡,二者均由打孔介質(zhì)板拼接而成。半球型放大透鏡能夠?qū)⒊上衲繕?biāo)物體放大,平板聚焦透鏡將放大的信息匯聚,最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)的放大成像。實(shí)測(cè)證實(shí)該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)放大成像,其工作頻帶可以覆蓋整個(gè)X波段,而且其損耗較低。c)設(shè)計(jì)了一個(gè)全向吸波器。研究了半球型放大透鏡的另一個(gè)功能,當(dāng)電磁波從外部入射時(shí),半球透鏡能實(shí)現(xiàn)匯聚的效果。設(shè)計(jì)了方環(huán)形平板吸波器,將其和半球型透鏡組合使用,實(shí)測(cè)中證實(shí)能夠引導(dǎo)并吸收外部入射的電磁波。
【關(guān)鍵詞】：變換光學(xué) 新型人工電磁材料 局部幻覺光學(xué)器件 透鏡 超分辨率成像 吸波器
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 新型人工電磁材料的發(fā)展歷史9-11
• 1.2 新型人工電磁材料的基本概念11-12
• 1.3 變換光學(xué)簡(jiǎn)介以及研究進(jìn)展12-17
• 1.4 本論文的研究背景和主要內(nèi)容17-19
• 第二章 局部幻覺光學(xué)器件19-33
• 2.1 幻覺器件的研究背景19-20
• 2.2 電阻網(wǎng)絡(luò)模擬靜電場(chǎng)20-24
• 2.3 局部隱身/變換器件的設(shè)計(jì)、仿真24-28
• 2.4 靜電場(chǎng)中局部隱身器件的設(shè)計(jì)、仿真與實(shí)測(cè)28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 超分辨成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)33-59
• 3.1 超分辨成像透鏡簡(jiǎn)介33-35
• 3.2 三維放大透鏡的幾何光學(xué)設(shè)計(jì)35-38
• 3.3 平板聚焦透鏡的幾何光學(xué)設(shè)計(jì)38-40
• 3.4 超分辨成像系統(tǒng)全波仿真40-49
• 3.5 透鏡實(shí)物的加工及測(cè)量49-57
• 3.6 本章小結(jié)57-59
• 第四章 全向吸波系統(tǒng)59-67
• 4.1 平板吸波器研究背景59-60
• 4.2 全向吸波器的設(shè)計(jì)及仿真60-63
• 4.3 全向吸波系統(tǒng)的加工與實(shí)測(cè)63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 結(jié)論與展望67-71
• 5.1 結(jié)論67-69
• 5.2 展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文79
• 攻讀碩士期間發(fā)表專利79

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