各向异性特异材料对电磁波脉冲调控作用的研究

本项目针对各向异性特异材料及其构成的一维光子晶体，研究电磁波和光子脉冲在其中的输运行为，并在此基础上探索特异材料在微波通讯中可能的应用。项目主要从以下几个方面展开：一方面考虑实际人工特异材料的各向异性，研究单层和双层特异材料对电磁波的调控作用，进而研究由特异材料构成的光子晶体及复合结构中电磁波脉冲的输运特性；第二方面，材料的损耗是不可避免的，我们将研究损耗性质对电磁波脉冲输运的影响，探索损耗型各向异性特异材料的一些电磁性质；最后我们将在前期工作的基础上，通过传输线方法从实验上来研究电磁波脉冲在二维各向异性特异材料中的传播性质。对各向异性特异材料结构中光子奇异传播行为的研究，不仅可以加深人们对特异材料中基本物理过程的理解，而且对特异材料的应用与相关器件的研制具有指导意义。

本项目主要理论结合实验研究了各向异性特异材料复合结构的Goos–Hänchen (GH)效应、表面极化激元、反射及电磁隧穿性质，含各向异性特异材料的光子晶体与准周期结构中电磁波及光子脉冲的输运特性。通过传输线方法在实验上了实现二维的特异材料，并研究其对电磁波脉冲的调控作用，还首次理论结合实验基于传输线方法研究了特异材料隧穿结构中隧穿模的时域建立过程以及隧穿模诱导的Rabi分裂、Rabi振荡的物理图像。基于表面等离子体的特性，实验上研究了各向异性特异材料波导结构中的慢波性质及缺陷波导结构中的类电磁诱导透明效应。此外还研究了各向异性特异材料与各向同性介质界面的频率选择效应，以及金属-介质光子晶体异质节的全向电磁吸收、反射特性等。这些研究工作共发表论文32篇，其中国外杂志12篇，国内期刊论文12篇，国内外会议论文8篇。