光波在左右手系材料界面处的传输特性

根据电磁场理论推导了左、右手系材料界面处菲涅耳公式及菲涅耳系数的角度表达形式,研究了界面处反射系数和透射系数的变化情况,以及布鲁斯特角的确定和全反射时的光学特性,作为进一步研究左手系的特性和相关光学薄膜器件设计的理论基础.     

左右手系材料界面处全反射行为的特性

基于电磁场理论，推导了左右手系材料界面处发生全反射时的物理特性，分析了相位变化情况.提出利用左右手系材料构成周期性结构，观测全反射时介质中隐失波干涉的实验设想，并从理论上计算了干涉条纹的分布. 关键词： 左手材料 负折射率 全反射 隐失波     

左手材料的反射特性与负折射率行为

利用平板波导法研究了不同入射角度下周期排列开口谐振环负磁导率材料、周期排列金属杆负介电常数材料以及左手材料微波反射特性，并利用劈尖法研究了左手材料的负折射特性.实验结果表明：负磁导率材料反射率曲线形成反射峰，其对应的反射峰频率与材料的谐振频率一致；负介电常数材料反射率接近0dB；左手材料出现单个反射较小的反射峰，其峰值反射率随入射角度的增大而变大，即反射能力增强，且反射峰与透射峰有相对频移.劈尖法测量还表明，左手材料在9800MHz频率附近出现负折射现象，其折射率n为-0.796. 关键词： 左手材料 反射 负折射率     

光波在左手材料中全折射的理论分析

根据菲涅尔公式,从理论上证明了只有在左右手系两种介质中光波才能发生全折射现象,给出了产生全折射时介质折射率应满足的条件n1=－n2,μ1=－μ2.对n2=－1的负折射率平板的成像进行了分析讨论,此负折射率平板具有透镜的作用.     

左手系材料界面上的非线性TE电磁波

针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质, 分别研究了左、右手系材料界面以及两左手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为讨论了导波的频率特性、色散关系以及群速度随频率的变化规律分析表明,两种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带,且带宽是传播功率的函数揭示了在一定条件下,左、右手系材料界面上既可以支持正向传播的非线性TE表面波,也可以支持反向传播的非线性TE表面波;两左手系材料界面上表面波的传播性质因材料参量的变化差异较大,一定参量条件下,该界面上仅支持反向传播的非线性TE表面波.     

缺陷对左手材料负折射的调控行为

采用电路板刻蚀技术制备左手材料样品，由劈尖法分别研究了无缺陷和引入缺陷时左手材料的负折射特性.实验结果表明，引入两种点缺陷材料与无缺陷材料的功率峰值之比分别为1.035和1.256，且负折射率的绝对值分别增大了9.6%和19.6%；引入空位缺陷材料与无缺陷材料的功率峰值之比最大为1.973，最小为0.364，负折射率的绝对值最大增大了68.3%，最小增大了9.6%.缺陷的存在改变了左手材料周期性结构，形成新的电磁谐振条件，使其负折射率和功率峰值发生了变化，实现了对左手材料负折射率的调控. 关键词： 左手材料 负折射 缺陷     

负折射材料的非寻常折射

负折射材料是近年来研究人员关注的新型材料,与常规材料相比,它有许多非寻常的表现,特别是光的折射,用惠更斯原理解释了负折射材料的折射规律,并分析了负折射材料制作的一些常用光学元件与传统材料制作的相应光学元件的不同作用。     

左手材料与非线性光学材料界面处的内光学双稳态

从理论及数值上研究了左手材料与传统非线性材料界面处的电磁波性质。发现在界面处出现一种新的现象——光学双稳态。入射光强、入射角以及左手材料与非线性材料的磁导率比值强烈的影响光学双稳态的行为。比较了不同的电磁模式对双稳态行为的影响。结果表明在相同的参数下，TE模式比TM模式更容易获得光学双稳态。     

负折射率介质光纤的导模异常特性分析

对芯层为负折射率介质,敷层为普通介质的光纤的导模进行了研究,并对芯层与敷层介电常数比值（ξ）和磁导率比值（η）变化对导模色散特征的影响进行分析.分析表明负折射率光纤具有许多不同于常规光纤的反常特征,如存在表面波模,存在TM00模和TE00模以及存在多个单模传输模式和单模传输区间等.同时对负折射率介质光纤的单模传输条件进行了分析,发现单模传输模式和传输区间随ξ和η的不同而改变.     

负折射指数物质中金属线对电磁波的影响

构造两种结构负折射指数物质(NRM)，利用数值模拟计算两种结构的S参数.由于这种结构尺度比波长小，为精确利用有限积分技术(FIT)进行模拟.通过对这两种结构中金属线位置变化对金属谐振频率影响进行模拟，最后得出由于金属线与谐振环耦合，金属线对称破缺影响谐振环谐振频率和通带，并对等效负折射指数为负的频带产生影响. 关键词： 负折射率 左手物质 通带 金属线对称破缺     

用惠更斯作图法分析单轴晶体中的负折射现象

利用惠更斯作图法说明在普通单轴晶体中适当条件下也存在负折射现象,计算了发生负折射的临界入射角,推导了数值计算负折射角的方程.本文的工作有利于在教学中介绍左手材料及负折射现象时,给予学生正确全面的认识.     

Reflection and refraction by interfaces of uniaxial crystals

We present a simple and complete approach to determining the directions and amplitudes of rays propagating through arbitrary systems of homogeneous and/or uniaxial materials. In the process we extend the work of Gu and Yen to full generality.     

左手材料和负折射率

对于左手材料折射率的符号取法做了详细的分析,给出了n=εμ的来源.     

Reflection and refraction of waves in oscillatory media

This paper uses the two-dimensional Brusselator model to study reflection and refraction of chemical waves. It presents some boundary conditions of chemical waves, with which occurence of observed phenomena at interface as refraction and reflection of chemical waves can be interpreted. Moreover, the angle of reflection may be calculated by using the boundary conditions. It finds that reflection and refraction of chemical waves can occur simultaneously even if plane wave goes from a medium with higher speed to a medium with lower speed, provided the incident angle is larger than the critical angle.     

Reflection and refraction of elastic wave at VTI-TTI media interface

We explore the physical phenomenon of acoustic waves induced at the interface between two different anisotropic rock media.Specifically,one medium is a transversely isotropic medium with a vertical axis of symmetry(VTI medium)and the other one is a transversely isotropic medium with a tilt axis of symmetry(TTI medium).By solving the Kelvin-Christoffel equation,an eighth-order polynomial is established for reflection and refraction angles,which is confirmed from SnelFs law.Three types of analytical expressions of the polarization coefficients of the induced waves are obtained corresponding to different incident angle regions.An effective algorithm has been developed for numerical analysis of the polarization coefficients.Applying characteristic anisotropic parameters reported in the literature,the influencing factors on reflection and refraction coefficients are analyzed,e.g.,the anisotropy,the tilt-angle of rock-layer,and the incident-angle.The calculated reflection and refraction coefficients have been rechecked for energy conservation.     

Numerical simulations of negative-index refraction in a lamellar composite with alternating single negative layers

Negative-index refraction is demonstrated in a lamellar composite with epsilon-negative (ENG) and mu-negative (MNG) materials stacked alternatively. Based on the effective medium approximation, simultaneously negative effective permittivity and permeability of such a lamellar composite are obtained theoretically and further proven by full-wave simulations. Consequently, the renowned left-handed metamaterial comprising split ring resonators and wires is interpreted as an analogy of such ENG--MNG layers. In addition, beyond the effective medium approximation, the propagating field squeezed near the ENG/MNG interface is demonstrated to be left-handed surface waves with backward phase velocity.