高斯波束在异向介质棱镜中的折射
收稿日期!!""7%"%@(!!!!浙江大学学报"工学版#网址!’’’()*+,-./0(1)+(23+(4-!2-5
基金项目!国家自然科学基金资助项目"R "!"%""%#R "!6%"%"#R "76%"%"$(作者简介!陈红胜"%$6$%$#男#浙江东阳人#博士生#从事电磁场数值计算#以及异向介质的研究(:;<.=/&>.-0*<4>2-!1)+(23+(4-第7@卷第%!期
!""#年%!月浙!江!大!学!学!报"工学版#A *+,-./*B C >2)=.-5D -=E 2,0=F G ":-5=-22,=-5H 4=2-42$I */(7@J *(%!K 24(!""#
高斯波束在异向介质棱镜中的折射
陈红胜!皇甫江涛!冉立新!章献民!陈抗生!孔金瓯
"浙江大学信息与电子工程学系#国际电磁学院浙江大学分院#浙江杭州7%""!6
$摘!要!为了验证异向介质的左手特性#分别采用棱镜实验和时域有限差分法"‘K M K $
模拟的方法对高斯波束透过异向介质棱镜的传播特性进行研究(异向介质采用周期排列的金属棒和金属环谐振器"H __$
结构#棱镜实验放在平板波导中测量(异向介质中的金属棒与平板波导上下电壁保持电连续#从而产生很好的电等离子效应(在数值模拟
中采用高斯波束代替平面波研究能更好的符合实验中的入射波条件(实验和模拟研究结果都显示#折射波束与入射
波束位于法线的同一侧#从而表明高斯波束在异向介质!空气交界面处发生了负折射#并且通过测量折射角求出了
异向介质的等效折射率(
关键词!异向介质’负折射’金属环谐振器"H __$
中图分类号!M[%]#(#’a #%%(7!!!!!文献标识码!P !!!!!文章编号!%""@$67Q "!""#$%!%R R $"#
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异向介质(%)"/2B F ;>.-323<.F 2,=./#Z U[(!)$
的研究与应用已经成为国际物理学领域*光学领域以及电磁学领域的一个热点(由于异向介质具有负的介电常数&与负的磁导率1#因此具有
不同寻常的电磁特性#如&逆斯涅尔定律",2E 2,023
H -2//,2B ,.4F =*-$*逆多普勒效应",2E 2,023K *??/2,2B B 24F $以及逆契仑可夫辐射",2E 2,02382,2-N *E ,.3=.F =*-$等(!)(然而对异向介质的存在有些学者却持怀疑态度(如I ./.-)
+等人(7)认为电磁波入射到空气与异向介质交界面时其包络传播的方向"代表能量传播的方向$和入射波方向必将在法线的两侧#即没有逆涅尔定现象#否则将违背因果关系(对于
万方数据