電磁波在左手材料中的傳輸特性【畢業(yè)設(shè)計】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　電磁波在左手材料中的傳輸特性</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 應(yīng)用物理

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘　要</b></p

3、><p>　　【摘要】左手材料就是擁有負的電解常數(shù)和負磁導(dǎo)率的新型材料，電磁波在這種材料中傳播具有不同尋常的性質(zhì)。為更深的理解左手材料性質(zhì)本文從理論上嚴格推導(dǎo)了左手材料所具有的奇異性質(zhì)，如負折射率、逆多普勒效應(yīng)、逆Cerenkov輻射、負Goos-Hanchen位移和Bragg Regime帶移。以及簡要介紹這種新型人工材料背景和最近幾年的國內(nèi)外研究進展。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】左手材

4、料；負介電常數(shù)；負磁導(dǎo)率；研究進展</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　【ABSTRACT】Left-handed material is to have a negative electrolysis and negative permeability constants of new materials, electromag

5、netic wave propagation in the material with unusual properties. Left-handed materials for the deeper understanding of the nature of this theory is derived strictly left-handed materials with singular properties, such as

6、negative refraction, inverse Doppler effect, inverse Cerenkov radiation, negative Goos-Hanchen displacement and the Bragg Regime with the shift. And b</p><p>　　【KEYWORDS】Radiation Characteristics of Electrom

7、agnetic waves in a Left-Handed Materia</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　摘　要I</b></p><p>　　AbstractI</p><p><b>　　目　錄II</b></p>

8、;<p><b>　　1引言1</b></p><p>　　1.1基本電磁特性2</p><p>　　2左手材料的奇異特性5</p><p>　　2.1能流的方向和波矢方向相反5</p><p>　　2.2反常折射5</p><p>　　2.3逆Doppler效

9、應(yīng)6</p><p>　　2.4反常的Cerenkov效應(yīng)與光壓7</p><p><b>　　3成果及展望8</b></p><p>　　3.1實驗研究進展及其成果8</p><p>　　3.2展望結(jié)語10</p><p><b>　　參考文獻11</b>

10、;</p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　近年來，人們對一種名叫左手材料的新興材料表現(xiàn)出很大的興趣。左手材料在一些微波頻段范圍內(nèi)能表現(xiàn)出負折射率，同時具有負的有效電介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。而自然界不存在同時具有負折射率和負磁導(dǎo)率的材料，因此，左手材料是一種人工復(fù)合材料[1]。Ves

11、elago首先在1967年預(yù)言了左手材料存在的可能性，并從麥克斯韋方程組推導(dǎo)并分析了這種材料的一些不同尋常的物理性質(zhì)，如相位和群速度方向相反，逆轉(zhuǎn)斯奈爾定律（負折射）和逆多普勒頻移等，為此還在前蘇聯(lián)一個學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了一篇論文，報道了他的這些新發(fā)現(xiàn)。這篇論文引起了一位英國人的關(guān)注，1968年被譯成英文重新發(fā)表在另一個前蘇聯(lián)物理類學(xué)術(shù)刊物上。但幾乎無人意識到，材料世界從此翻開新的一頁。</p><p>　　左手材料

12、的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　(1)左手(負折射率)材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1968年Veselago從理論上提出了左手材料的概念。所謂左手材料是指對電磁波響應(yīng)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，在同一頻段同時為負的材料，即電磁波在這種材料中傳播時它的電場E矢量、磁場B矢量和波矢K服從左手定則，自然界中很少或沒有這樣的介質(zhì)。在左手材料中，電磁波的群速度和相速度方向相反，導(dǎo)致左手材料中存在反常SneU定律(即負折射效應(yīng))、反

13、常Cherenkov效應(yīng)和反常Doppler效應(yīng)[3]等一系列與人們熟悉的現(xiàn)象相反的奇特效應(yīng)。2000年Smith利用分裂雙環(huán)諧振器(sRR)結(jié)構(gòu)，首次在微波波段(5Gm)獲得了人工結(jié)構(gòu)的負折射材料，在正文會詳細提到。英國科學(xué)家Pendry提出了利用負折射材料實現(xiàn)“超透鏡”的設(shè)想，進一步激發(fā)了對負折射率材料研究的興趣。2003年12月19日美國《科學(xué)》雜志將左手材料列為當(dāng)年的十大科技進展之一[4]。近幾年取得重要的進展，概括起來有以下兩

14、個方面：1)負折射率材料的研究①沿著Pcnary的SRR思路，設(shè)計不同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以提高負折射的頻率范圍。利用電磁波與微結(jié)構(gòu)金屬環(huán)路形成共振，實現(xiàn)負介電常數(shù)和負磁導(dǎo)率，以英國Imperi</p><p><b>　　基本電磁特性</b></p><p>　　電磁場的理論研究的里程碑進程，是英國物理學(xué)家麥克斯韋在19世紀建立的描述電磁場的基本方程組, 1845年，關(guān)于電

15、磁現(xiàn)象的三個最基本的實驗定律：庫侖定律（1785年），安培—畢奧—薩伐爾定律（1820年），法拉第定律（1831-1845年）已被總結(jié)出來，法拉第的“電力線”和“磁力線”概念已發(fā)展成“電磁場概念”。場概念的產(chǎn)生，也有麥克斯韋的一份功勞，這是當(dāng)時物理學(xué)中一個偉大的創(chuàng)舉，因為正是場概念的出現(xiàn)，使當(dāng)時許多物理學(xué)家得以從牛頓“超距觀念”的束縛中擺脫出來，普遍地接受了電磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。1855年至1865年，麥克斯韋在全面

16、地審視了庫侖定律、安培—畢奧—薩伐爾定律和法拉第定律的基礎(chǔ)上，把數(shù)學(xué)分析方法帶進了電磁學(xué)的研究領(lǐng)域，由此導(dǎo)致麥克斯韋電磁理論的誕生。</p><p>　　方程組的微分形式，通常稱為麥克斯韋方程。 在麥克斯韋方程組中，電場和磁場已經(jīng)成為一個不可分割的整體。該方程組系統(tǒng)而完整地概括了電磁場的基本規(guī)律，并預(yù)言了電磁波的存在。 麥克斯韋提出的渦旋電場和位移電流假說的核心思想是：變化的磁場可以激發(fā)渦旋電場，變化的電場可以激

17、發(fā)渦旋磁場；電場和磁場不是彼此孤立的，它們相互聯(lián)系、相互激發(fā)組成一個統(tǒng)一的電磁場。麥克斯韋進一步將電場和磁場的所有規(guī)律綜合起來，建立了完整的電磁場理論體系。這個電磁場理論體系的核心就是麥克斯韋方程組。</p><p>　　在經(jīng)典電動力學(xué)中，對于無損耗、各向同性、空間均勻介質(zhì)的自由空間，Maxwell方程組為： </p><p><b>　　(1)</b><

18、;/p><p><b>　　(2)</b></p><p><b>　　(3)</b></p><p><b>　　(4)</b></p><p>　　，（本文中的▽表示取函數(shù)梯度的算子）</p><p>　?。?）描述了電場的性質(zhì)。在一般情況下，電場可以是

19、庫侖電場也可以是變化磁場激發(fā)的感應(yīng)電場，而感應(yīng)電場是渦旋場，它的電位移線是閉合的，對封閉曲面的通量無貢獻。（2）描述了磁場的性質(zhì)。磁場可以由傳導(dǎo)電流激發(fā)，也可以由變化電場的位移電流所激發(fā)，它們的磁場都是渦旋場，磁感應(yīng)線都是閉合線，對封閉曲面的通量無貢獻。（3）描述了變化的磁場激發(fā)電場的規(guī)律。（4）描述了變化的電場激發(fā)磁場的規(guī)律。經(jīng)典場論是19世紀后期麥克斯韋在總結(jié)電磁學(xué)三大實驗定律并把它與力學(xué)模型進行類比的基礎(chǔ)上創(chuàng)立起來的。但麥克斯韋的

20、主要功績恰恰是他能夠跳出經(jīng)典力學(xué)框架的束縛：在物理上以"場"而不是以"力"作為基本的研究對象，在數(shù)學(xué)上引入了有別于經(jīng)典數(shù)學(xué)的矢量偏微分運算符。這兩條是發(fā)現(xiàn)電磁波方程的基礎(chǔ)。這就是說，實際上麥克斯韋的工作已經(jīng)沖破經(jīng)典物理學(xué)和經(jīng)典數(shù)學(xué)的框架，只是由于當(dāng)時的歷史條件，人們?nèi)匀恢荒軓呐ｎD的經(jīng)典數(shù)學(xué)和力學(xué)的框架去理解電磁場理論?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)，H空間中的數(shù)學(xué)分析是在19世紀與20世紀之交的時候才出現(xiàn)的。而量子力學(xué)

21、的物質(zhì)波的概念則在更晚的時候才被發(fā)現(xiàn)，特別是對于現(xiàn)代數(shù)學(xué)與量子物理學(xué)之間的不可分割的數(shù)理邏輯聯(lián)系至今也還沒有完全</p><p>　　正玄時變電磁波的波動方程為：</p><p><b>　　(5)</b></p><p><b>　　(6)</b></p><p><b>　　；

22、</b></p><p>　　其中 n代表折射率，C是真空中光速。自然界中物質(zhì)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率一般都與電磁波頻率有關(guān)，如果不考慮任何能量的損耗，在正常的介質(zhì)中，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率以及折射率在大多數(shù)情況下都為正數(shù)，此時方程(5)有波動解，電磁波能在其中傳播。對于無損耗、各向同性、空間均勻的介質(zhì)，由Maxwell方組能推出平面單色電磁波方程為：</p><p><b>　

23、　(7)</b></p><p><b>　　以及</b></p><p><b>　　(8)</b></p><p><b>　　(9)</b></p><p>　　磁波是橫波，波的相位傳播矢量K和電矢量E和磁矢量H相互垂直，并且K、E、H之間滿足右手螺旋關(guān)系。這

24、種常規(guī)的介質(zhì)就被稱為“右手材料”(Right—Handed Materials)。</p><p>　　如果介質(zhì)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率兩者之間一個為正數(shù)而另一個為負數(shù)，則K <0，即方程(1)無波動解，電磁波不能在其中傳播。</p><p>　　如果介質(zhì)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率都小于零，方程(1)有波動解，電磁波能在其中傳播。顯然K、E、H之間不再滿足右手螺旋關(guān)系而是滿足左手螺旋關(guān)系[6]。如

25、圖1表示，這種介質(zhì)就被稱為“左手材料”(Left—Handed Materials)</p><p><b>　　左手材料的奇異特性</b></p><p>　　能流的方向和波矢方向相反</p><p>　　電磁波能流的方向即群速的方向，取決于玻印廷矢量S的方向，在正常材料中S和K(它的方向代表電磁波相速的方向)總是相同的，即相速和群速方向是一

26、致的．而玻印廷矢量S</p><p><b>　　(10)</b></p><p>　　即E、H、S始終構(gòu)成右手螺旋關(guān)系。但在左手材料中，S和K這兩個方向卻正好相反，因此左手材料叉被稱為“負群速度(Negative group velocity)材料”。如圖1所示。由于左手材料中k和S的方向相反[7]。K取負值。K為負數(shù)，介質(zhì)的折射率n也為負數(shù)，所以這種介質(zhì)也被稱為“

27、負折射率物質(zhì)”(Negative Index of Refraction Material)。</p><p><b>　　反常折射</b></p><p>　　在左手材料中，電磁波的相速度和群速度方向相反，從而呈現(xiàn)出許多新穎的光學(xué)特性。電磁波從常規(guī)介質(zhì)射向左手介質(zhì)時，在界面處滿足Maxwell方程的邊界條件，折射光仍然滿足Snell定律</p><

28、;p><b>　　(11)</b></p><p><b>　　又因為 </b></p><p><b>　　(12)</b></p><p>　　所以 2應(yīng)取負角度，因此折射光偏折方向會與入射光在法線的同側(cè)。如圖2(a)所示。根據(jù)左手材料這個特性，人們設(shè)想出理想的透鏡如圖2(b)以左手材料為

29、材質(zhì)制作的凸透鏡或凹透鏡，分別會表現(xiàn)出散光或聚光的效果。(c)平板狀的左手材料，會有類似一般凸透鏡的聚光效果。</p><p>　　負折射介質(zhì)的一個重要應(yīng)用是透鏡成像[8]。理論和實驗均表明，所制備的準晶光子平板結(jié)構(gòu)確實能夠?qū)狞c光源發(fā)出的電磁波起會聚和成像作用。而且，所成的像可在近場區(qū)域之外，像距隨物距的增大而線性增大，這些特征和一個理想的折射率為-1的介質(zhì)平板的折射和成像行為十分吻合，充分表明了所制備的準晶光

30、子結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的負折射性質(zhì)。由于所用的電介質(zhì)材料無吸收，可以預(yù)計，所研究的結(jié)構(gòu)可以直截了當(dāng)?shù)赝茝V到更加感興趣的可見光和紅外波段區(qū)域。上述的結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在6月24日的Physical Review Letters 上 [Vol. 94, 247402, 2005]。</p><p>　　從圖中我們可以大致看出，當(dāng)光線經(jīng)過材料時，光線不是直接穿透而過的，而是從它的周圍繞行而過，視覺上會讓人感覺不到或者說看不見它的存在

31、一般。</p><p>　　目前，研究人員正在深入探索這些準晶光子結(jié)構(gòu)出現(xiàn)負折射效應(yīng)的深層次的物理根源。視覺隱身的原理實際上是引導(dǎo)光波等“轉(zhuǎn)向”，或者是說引導(dǎo)光波“彎曲”。人之所以能看到物體，是因為物體阻擋了光波通過，如果有一種材料涂在物體表面，能引著被物體阻擋的光波“繞著走”，那么光線就似乎沒有受到任何阻擋，在觀察者看來，物體就似乎變得“不存在”了，就好像電影《哈里波特》中的魔法，物體在被這種材料“罩住”后，沒

32、有人能夠看見它，就好像不在同一個時空一樣。</p><p>　　逆Doppler效應(yīng)</p><p>　　多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時接收頻率變高，而在波源遠離觀察者時接收頻率變低。當(dāng)觀察者移動時也能得到同樣的結(jié)論。但是由于缺少實驗設(shè)備，多普勒當(dāng)時沒有用實驗驗證、幾年后有人請一隊小號手在平板車上演奏，再請訓(xùn)練有素的音樂家用耳朵來辨別音調(diào)的變化，以驗證該效應(yīng)。假設(shè)原有波源的波長為λ，

33、波速為c，觀察者移動速度為v：</p><p>　　當(dāng)觀察者走近波源時觀察到的波源頻率為（v+c）/λ，如果觀察者遠離波源，則觀察到的波源頻率為（v-c）/λ。</p><p>　　若光源發(fā)出頻率ω0的光，而偵測器以速度 接近光源時，在一般介質(zhì)之中偵測器所接收到的電磁波頻率將比ω0高，而在左手材料中，，因為能量傳播的方向和相位傳播的方向正好相反，所以如果二者相向而行，觀察者接收到的頻率會降

34、低，則會收到比ω0低的頻率，反之則會升高，從而出現(xiàn)逆Doppler頻。見圖3</p><p>　　反常的Cerenkov效應(yīng)與光壓</p><p>　　在左手材料中，相速與群速方向正好相反的另個推論就是反常Cerenkov輻射[2]。</p><p>　　一般來說，電子做勻速直線運動時不輻射電磁波。因為輻射項中總有速度對時間的導(dǎo)數(shù)，即加速度。加速度為零時，輻射為零。

35、電子輻射場的計算公式是通過電子場的級數(shù)分解得到的，其中輻射最主要的項是偶極輻射項，它與加速度成正比，那么輻射能量就與加速度的平方成正比。電子做圓周運動是加速運動，也符合上述情況。</p><p>　　勻速運動的帶電粒子不產(chǎn)生輻射電磁波，而當(dāng)帶電粒子在介質(zhì)中勻速運動時會在其周圍引起誘導(dǎo)電流，從而在其路徑上形成一系列次波源，分別發(fā)出次波。當(dāng)粒子速度超過介質(zhì)中光速時，這些次波互相干涉，從而輻射出電磁波，稱為Cerenk

36、ov輻射。在Cerenkov輻射效應(yīng)中，干涉后形成的波前，即等相面是一個錐面。電磁波能量沿此錐面的法線方向輻射出去，是向前輻射的，形成一個向后的錐角，即能量輻射的方向與粒子運動方向夾角θ，θ滿足下式：</p><p>　　cosθ=c/nv （13）</p><p>　　其中v是粒子運動的速度，而在負群速度介質(zhì)中，能量的傳播方向與相速相

37、反，因而輻射將背向粒子的運動方向發(fā)出，輻射方向形成一個向前的錐角。電磁輻射對反射體造成的光壓，在左手材料形成對反射體的拉曳力(負光壓)，而不是如在一般介質(zhì)中的壓力。見圖4</p><p><b>　　成果及展望</b></p><p>　　實驗研究進展及其成果</p><p>　　1996到1999年間，J.B.Pendry等相繼構(gòu)造出了周期性

38、排列的細金屬棒陣列和金屬諧振環(huán)組成的人造媒介，其等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率在微波段分別為負。D.R.Smith等根據(jù)其模型將金屬棒陣列和金屬諧振環(huán)有規(guī)律的排列在一起，制成了世界上第一塊等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率都為負的人造媒介－左手材料，其頻譜范圍在4.2GHz－4.6GHz，如下圖所示。2001年Smitli等物理學(xué)家，實現(xiàn)了這種構(gòu)想。研制出左手材料，并通過實驗觀察列微波的負忻射現(xiàn)象。實驗結(jié)果如圖l—5－1所示，實線和虛線分別代表左手材料

39、和同樣形狀的聚氟乙烯。首次在實驗上證明了左手材料的存在如圖1-5-4。</p><p>　　自D.R.Smith證明了左手材料的存在，左手材料迅速成為電磁學(xué)領(lǐng)域乃至整個物理學(xué)界的研究熱點，但引發(fā)的爭論不斷。直到C.G.Parazzoli等通過空間中測量左手材料棱鏡的折射現(xiàn)象證實了Smith結(jié)構(gòu)左手材料的負折射率特性，A.A.Houck和冉立新等分別在平板波導(dǎo)中成功的復(fù)制了R.A.Shelby的實驗結(jié)果，浙江大學(xué)的

40、研究人員還實現(xiàn)了高斯波束位移實驗、T型波導(dǎo)實驗、等效參數(shù)提取實驗等，進一步驗證了左手材料的負折射率特性[10]，越來越多的實驗進展都充分表明左手材料是確實存在的，有關(guān)的是否存在的爭議已經(jīng)結(jié)束。</p><p>　　近幾年，左手材料在實驗上取得了突破，在多個波段（微波、毫米波、太赫茲、光波等）進行了研究。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，K.Li等通過優(yōu)化Smith結(jié)構(gòu)單元設(shè)計出了損耗系數(shù)只有負1.2dB/cm的左手材料。在實現(xiàn)形式

41、方面，目前大部分樣品是由印有金屬的電路板排列成蜂窩狀或者中空的層狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)易碎不實用，遠沒有達到介質(zhì)的要求。浙江大學(xué)的研究人員采用熱壓技術(shù)實現(xiàn)了全固態(tài)左手材料，通過增加周期單元之間的耦合程度，設(shè)計出了雙S結(jié)構(gòu)左手材料，其帶寬達到37.5%。D.X.Wang等提出了單邊S結(jié)構(gòu)左手材料。在均勻性方面，Y.Guo等設(shè)計了二十四分之一波長尺度的左手材料結(jié)構(gòu)。</p><p>　　實驗驗證方面，R.A.Shelby等

42、提出了棱鏡折射實驗裝置，在平行板波導(dǎo)中通過實驗在X波段首次觀察到了負折射現(xiàn)象。C.Caloz等提出在T形波導(dǎo)中放置45度傾斜面的左手材料，通過其通帶特性的S參數(shù)可以驗證左手材料的負折射特性。C.G.Parazzoli等將左手材料放置在開放空間中進行測量，采用喇叭口天線發(fā)射和接收電磁波信號，通過棱鏡折射實驗證實了折射現(xiàn)象。A.A.Houck等構(gòu)造了能夠在兩維方向上測量電磁波平面分布狀況的實驗裝置，測量到左手材料前后一個區(qū)域內(nèi)的電磁波束的能

43、量分布狀況，通過棱鏡折射實驗觀察到了明顯的負折射波束和一個點源透過左手材料平板后的能量匯聚的現(xiàn)象，證明了左手材料平板聚焦的可能性。K.Aydin等從實驗上驗證了自由空間中左手材料的反射特性。</p><p>　　值得一提的是，浙江大學(xué)研究人員提出高斯波束位移實驗，實現(xiàn)了C.Caloz等提出的T型波導(dǎo)實驗。A.N.Lagarkov等提出了近似完美透鏡實驗，采用J.D.Baena等提出的單層螺旋狀Smith結(jié)構(gòu)左手材

44、料對兩個天線進行聚焦實驗，在小于一個波長的尺度內(nèi)分辨出了兩個天線的像。</p><p>　　在研究成果的應(yīng)用上，M.C.KWiltshire等指出瑞士環(huán)結(jié)構(gòu)左手材料特別適合射頻微波器件的應(yīng)用。基于左手材料存在折射率接近于零的頻段，可以提高天線的定向輻射能力。如將全向天線放在均勻左手材料中，在折射率接近于零的頻率天線輻射的電磁波束在進入空氣中后將沿法線方向折射，使得天線具有很強的定向輻射能力。R.W.Ziolkow

45、ski等發(fā)現(xiàn)基于左手材料的相位補償原理可以改變天線的匹配負載，提高天線輻射效率，而且通過很薄的左手材料將小天線包圍起來，使小天線的輻射阻抗由容性向感性轉(zhuǎn)變，這相當(dāng)于天線和空間之間增加匹配網(wǎng)絡(luò)，通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計可以增大天線的輻射效率并減小阻抗。N.Engteta等提出超薄諧振腔的設(shè)計，指出由左手材料和常規(guī)介質(zhì)構(gòu)成的諧振腔，其諧振頻率只與兩種介質(zhì)的厚度比有關(guān)，與總厚度無關(guān)[9]。由此可實現(xiàn)尺度遠小于一個波長的超薄諧振器。其還基于二維平面左手材

46、料在某些頻段內(nèi)會出現(xiàn)高阻抗表面的特性，提出一種對電磁波有較強吸收的超薄材料設(shè)計思路[11]。A.Alu等提出亞波長左手材料漏波天線。</p><p>　　C.Y.Cheng等提出了色散補償特性，復(fù)合左右手傳輸線的部分補償特性已經(jīng)被實驗證實，實現(xiàn)全部色散特性的補償也是可能的。復(fù)合左右手傳輸線應(yīng)用的研究也很多，基于復(fù)合左右手傳輸線的寬頻帶Wilkinson巴倫、裂縫環(huán)諧振器、互補性裂縫環(huán)諧振器以及其構(gòu)成的帶通濾波器、

47、寬頻帶帶通選擇濾波器、E類功效、超帶寬微型濾波器、漏波天線、微型貼片天線、T型功分器、移相器、數(shù)字QPSK接收機、共面波導(dǎo)器件、寬頻帶微型3dB耦合器、任意耦合度的耦合器、同軸波導(dǎo)、高效率諧波發(fā)生器等也得到了深入的研究[12]。</p><p>　　M.Maksimovic等發(fā)現(xiàn)光子晶體能夠改善普朗克源的發(fā)射和吸收性能，這在提高濾波器的性能方面很有價值【13】。一些研究人員發(fā)現(xiàn)嵌入式一維光子晶體[14][15]的

48、分形或周期性的無源濾波器，其性能得到改善。Z.Jaksic等人利用光子晶體提出了有源光學(xué)濾波器[16]。J.Garcia等提出了超寬帶濾波器、單片波導(dǎo)濾波器、高指向性天線、TEM波導(dǎo)等。</p><p><b>　　展望結(jié)語</b></p><p>　　自smith于2001年首次在實驗室成功證明了左手材料的存在以來。此后的十年里，成果不斷[17][18]。其最誘人的

49、前景在于源于它的制造實現(xiàn)。2004年２月，俄羅斯莫斯科理論與應(yīng)用電磁學(xué)研究所的物理學(xué)家宣布他們研制成功一種具有超級分辨率的鏡片。事實上，負折射的前景已經(jīng)使得物理學(xué)家重新檢驗了整個電磁理論，一些基本的光學(xué)現(xiàn)象在負折射物質(zhì)出現(xiàn)后又有了意想不到的新變化。</p><p>　　盡管將左手材料從實驗室轉(zhuǎn)化成實用技術(shù)乃困難重重，還有很長的路要走。最需要克服的還是左手材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)成本的控制上。不過，活躍在這個領(lǐng)域的世界

50、知名的高校以及實驗室的研究團隊，正不遺余力的接受這些挑戰(zhàn)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　張世鴻，陳良，徐彬彬，鄧龍江，電子技術(shù)大學(xué)，微電子與固體電子學(xué)院，四川，成都。中圖分類號：TM27 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-9731（2006）01-0001.</p><p>　　郭光燦，夏云杰，氣體Ce

51、renkov輻射的量子理論，物理學(xué)報，文獻標(biāo)識碼: CNKI:SUN:WLXB.0.1988-08-013.</p><p>　　Pendry J B,Holedn A J,Stewart W J,et al.[J].Pyhs Rev Lett,1996,76 (25):4773.</p><p>　　E.Cubukcu ，K.Aydin ，Phys. Rev. Lett. 91, 207

52、401 (2003).</p><p>　　沈陸發(fā)，王子華，各向異性色散左手材料平面波導(dǎo)的導(dǎo)模特性，第七期，2010.</p><p>　　Journal of Magnetism and Magnetic Materials 323 (5), pp. 607-610.</p><p>　　微波左手材料的反射率和相位隨頻率的變化特性，趙乾;趙曉鵬;康雷;鄭晴?？茖W(xué)通

53、報，2005，第六期.</p><p>　　含左手材料的四層平面波導(dǎo)TM模的傳輸特性，沈陸發(fā);王子華。半導(dǎo)體光電，2010，第二期.</p><p>　　不同厚度有耗左手材料板中的電磁波研究，林振;梁昌洪。強激光與粒子束，2006第六期.</p><p>　　Dual bands of negative refractive indexes in the plana

54、r left-handed metamaterials，Journal of Magnetism and Magnetic Materials ,olume 323, Issue 5, March 2011, Pages 607-610DOI: 10.1016/j.jmmm.2010.10.023.</p><p>　　理想導(dǎo)體前單層吸波材料的設(shè)計綜合，崔鐵軍;梁昌洪。西部電子，1991第四期.</p>

55、;<p>　　新型人工電磁材料探討，崔鐵軍。國際學(xué)術(shù)動態(tài)，2009第三期.</p><p>　　中國研制成功隱形涂料 科技廣場,第3期,2003.</p><p>　　劉亞紅 羅春榮 趙曉鵬，微波左手材料及其應(yīng)用前景。功能材料，文獻標(biāo)識碼：CNKI:SUN:GNCL.0.2006-03-000.</p><p>　　新型電介質(zhì):Metamater

56、ials(特異材料)與光子晶體材料 張冶文,四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),第S1期,2005.</p><p>　　超材料(metamaterials)在電子元件中的應(yīng)用 周濟,電子元件與材料,第9期,2008.</p><p>　　左手介質(zhì)材料的研究進展與應(yīng)用前景（續(xù)） 李守衛(wèi)，張保民，王衛(wèi)清,電子材料與電子技術(shù),第4期,2006.</p><p>　　左手介