非线性左手材料中的二次谐波

基于电磁场理论，推导了无耗非线性左手材料中二次谐波的曼利－诺关系，及相位匹配条件下正向基波与逆向二次谐波的能量转换过程及其空间分布.验证了可将无耗非线性左手材料的入射面作为反射镜，把能量以二次谐波的形式反射.同时分别给出有限厚度介质板中基波和二次谐波的场强分布数值结果，验证了结论的正确性.最后从相位失配角度说明了相位匹配是分析非线性左手材料二次谐波的重要条件.这为研究左手材料的非线性理论奠定了基础.     

Electrodynamic Analysis of Dissipative Electromagnetic Materials Based on Fractional Derivative

The generalized Lagrangian is defined in a dissipative electromagnetic medium on the basis of the combination of dynamical analysis and fractional derivative. Lorentz medium models are obtained by formulating relevant Euler-Lagrange equations. The invariance is obtained subsequently by investigating the invariance of time variation in the system, and then the relation between the related Hamiltonian and electromagnetic energy density is investigated. Canonical equations are obtained eventually. The electrodynamic interpretation on dissipative electromagnetic systems is revealed.     

非线性左手材料的时域研究

 分析了非线性左手材料模型，推导了非线性左手材料中的时域有限差分法及完美匹配层的计算式。数值模拟了具有Kerr非线性效应的左手材料平板中的电磁波。观察到该材料同样具有电磁聚焦特性。对比线性左手材料，其聚焦点的幅度和位置都会发生偏移。同时改变波源的强度及其到平板边界距离，讨论了不同距离情况下该非线性左手材料平板对电磁波分布的影响。当波源距离材料平板足够远，通过非线性左手材料聚焦的电场强度几乎集中在其外表面。     

单负介质薄板波导中的表面波模式

 推导了沿单负介质薄板波导传播表面波的特性，根据本征方程运用图解法得到沿介电常数为负的单负介质薄板传播的奇偶对称TM型表面波的色散曲线图和能流分布图。发现表面波在单负介质波导中传播比在双正或双负介质波导中慢，场和能量集中于介质板的上下表面， 一定频率范围内奇偶表面波型能流反向；单片单负介质板能实现功分器和定向耦合器的功能，简化了传统的复杂结构，在发展微波器件的小型化方面有着潜在的应用价值。