用變換光學設計各向同性材料下的彎曲波導.pdf

1、用 變換 光 學設 計 各 向 同性材料 下 的 彎 曲波 導Tr an sfo rm atio no P tic a ld e sig no fab en d in gw av e g u id eb yu seo fiso tro P icm a teria ls院 系: 物 理 學 系專 業(yè) : 理 論 物 理姓 名 : 吳 曉 炯學號 : 0820 19007完 成 日期 : 20 11年 4 月25號摘 要本 文 基 于 變

2、換 光 學和 有 效 介 質(zhì) 理 論 ，設 計 了一 種 簡 化 各 向異 性 材 料 彎 曲波 導 的方 法 。 在 這 種 方 法 里 ，我們 只 需 要 三 種 各 向 同 性 的材 料 就 能 使 入 射 波 光 滑 地 在 彎曲波 導 中傳 播 并產(chǎn) 生 很 小 的 失 真 。變 換 光 學 的 原 理 是 說 ，在 考 慮 任 意 空 間 變 換 下 的電磁 介 質(zhì) 性 質(zhì) (。 ，川 時 ， 我 們 通 常 是 保 持 介

3、 質(zhì) 電 磁 性 質(zhì) 不 變 ，而 把 空 間 坐 標 做 變 換來 實 現(xiàn) 。但 是 當我 們 從 另一 個 角 度 出 發(fā) ，把 空 間 變 換 看 成 空 間 坐 標 系 不 變 ， 而 把材 料 電 磁 性 質(zhì) (。 ，川做 變 換 時 ， 同樣 的 效 果 也 能 實 現(xiàn) 。 也 就 是 說 ， 這 兩 種 變 換 是 等價 的 。 基 于 這 種 理 論 ，我 們 就 能 在 笛 卡 爾 空 間 任 意 操 控 電磁 場 ，

4、 其 中 ， 一 個 最 著名 的 例 子 就 是 隱 身 衣 了 。 但 是 其 中 有 一 個 問 題 在 當 今 技 術 下 無 法 很 好 的 解 決 ， 由于 對 于 電磁 材 料 性 質(zhì) 做 變 換 時 ，在 空 間 每 個 點 有 獨 立 的 。 和 戶 ，這 是 人 們 無 法 在 現(xiàn) 實中 無 法 得 到 的 。 事 實 上 ， 人 們 能 得 到 的 電 磁 材 料 是 非 常 有 限 的 ， 這 對 變 換 光 學