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基于零折射磁性特异电磁介质的波前调控

林海笑 俞昕宁 刘士阳

基于零折射磁性特异电磁介质的波前调控

林海笑, 俞昕宁, 刘士阳
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  • 本文基于二维磁性柱周期阵列设计了具有等效零折射率的磁性特异电磁介质. 通过多重散射理论计算体系的光子能带和等效介质理论提取体系的等效电磁参量可以确定该磁性特异电磁介质可以实现等效介电常数和等效磁导率同时为零. 利用该双零磁性特异电磁介质可以实现电磁波在无相位延迟下的传输, 从而可以调控电磁波的空间相位变化. 进而, 通过设计具有不同电磁波输出界面的构型实现了高斯光束的波前由平面转变成柱面, 还可以实现高斯光束的聚焦和高斯光束的分束. 也可以根据需要设计具有更为一般的输出界面, 实现更为多样的电磁波波前的调控. 而且, 磁性材料的电磁特性可以通过温度和外加磁场进行调制, 因此该双零磁性特异电磁介质的工作频率可以灵活控制, 这更便于电磁波器件的设计和应用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274277)、复旦大学表面物理国家重点实验室开放项目(批准号: KF2013_6)和浙江师范大学创新团队项目资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-16
  • 修回日期:  2014-07-30
  • 刊出日期:  2015-02-05

基于零折射磁性特异电磁介质的波前调控

  • 1. 浙江师范大学光学研究所, 金华 321004;
  • 2. 复旦大学表面物理国家重点实验室, 上海 200433
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11274277)、复旦大学表面物理国家重点实验室开放项目(批准号: KF2013_6)和浙江师范大学创新团队项目资助的课题.

摘要: 本文基于二维磁性柱周期阵列设计了具有等效零折射率的磁性特异电磁介质. 通过多重散射理论计算体系的光子能带和等效介质理论提取体系的等效电磁参量可以确定该磁性特异电磁介质可以实现等效介电常数和等效磁导率同时为零. 利用该双零磁性特异电磁介质可以实现电磁波在无相位延迟下的传输, 从而可以调控电磁波的空间相位变化. 进而, 通过设计具有不同电磁波输出界面的构型实现了高斯光束的波前由平面转变成柱面, 还可以实现高斯光束的聚焦和高斯光束的分束. 也可以根据需要设计具有更为一般的输出界面, 实现更为多样的电磁波波前的调控. 而且, 磁性材料的电磁特性可以通过温度和外加磁场进行调制, 因此该双零磁性特异电磁介质的工作频率可以灵活控制, 这更便于电磁波器件的设计和应用.

English Abstract

参考文献 (43)

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