左手材料中光學(xué)馬格努斯效應(yīng)的橫向角移分析.pdf

1、左手材料是一種同時具有負(fù)的介電常數(shù)和負(fù)的磁導(dǎo)率的人工合成材料，它具有自然界材料所不具備的超常物理性質(zhì)。近年來對左手材料的研究已經(jīng)從微波段擴展到紅外及光波段。突破傳統(tǒng)的光束傳輸研究領(lǐng)域，將左手材料運用其中產(chǎn)生了許多光傳輸?shù)男卢F(xiàn)象和新特性，這對于研制新型光器件和發(fā)展更完善的光操控技術(shù)有著革命性的意義。本文通過建立光束在空氣和左手材料中的光傳輸模型，并將它與左手材料的獨特物理性質(zhì)和傳統(tǒng)光學(xué)的基本原理相結(jié)合，揭示了在左手材料中由光學(xué)馬格努斯效應(yīng)

2、所導(dǎo)致的橫向角移現(xiàn)象。本文的主要工作和取得的成果如下：
　　 第一，從平面角譜理論出發(fā)，建立了光束在空氣和左手材料的傳輸模型?；谶@一模型，給定入射光的電場表達式，利用傅里葉變換對其進行角譜分析，再由傍軸近似條件下的斯涅爾定律并聯(lián)合邊界分布條件，得到反射光束及折射光束的電場表達式。將所得表達式代入到光束重心計算式中就會得到一個橫向的角度偏離，由此揭示了光學(xué)馬格努斯效應(yīng)中的橫向角移現(xiàn)象。
　　 第二，分析了反射場和折射場中

3、的橫向角移及導(dǎo)致其產(chǎn)生的因素。在反射場和折射場中，我們發(fā)現(xiàn)對于特定的線偏振和橢圓偏振光束，其反射和折射光束的重心出現(xiàn)了橫向角移，而當(dāng)入射光束為圓偏振光時，橫向角移則會消失。超高折射率的分界面材料可明顯地減少橫向角移，而超低折射率則可顯著地增強橫向角移。與反射場中的橫向角移不受分界面材料影響不同的是，對于折射場中的正負(fù)折射率界面，由于光束在左手材料中發(fā)生了負(fù)衍射。從而引起橫向角移發(fā)生了反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
　　 第三，對橫向角移的探索將為進