摘要隐身斗篷是目前的一个热门研究方向，在电磁波探测、光学成像等方面有潜在的应用前景。基于坐标变换法设计隐身斗篷是目前实现相关器件的一个主要思路，所设计的结构可以让光线像流一样绕开物体并无扰动地按原先轨迹继续传播，从而达到隐身的目的。坐标变换隐身斗篷相比于传统的隐身技术具有明显的优越性。而“超透镜隐身”可让光线穿过物体并且不对电磁场产生扰动，从而实现隐身。超材料是实现隐身斗篷的特殊材料，通过设计可实现隐身斗篷所需要的有效电磁参数。当前隐身斗篷的研究关键是如何简化隐身斗篷的结构，使易于实现。本文从等效参数的有效性，坐标变换等基本理论以及研究方法出发，设计与实现了基于变换光学的超透镜隐身斗篷。87542

毕业论文关键词  隐身斗篷   超材料   介电常数   磁导率   单负材料

毕业设计说明书外文摘要

Title     Cloak of invisibility based on coordinate  Transformation method and unit structure design         

Abstract Invisibility cloaking is one of the most investigated topics now for the potential applications in the fields of electromagnetic detecting, optic imaging and so on。 One of the common scheme for designing invisibility cloak is the technique of coordinate transformation, the resulting device can guide optic wave around objects without disturbing the wavefront。 The invisibility cloak based on coordinate transformation has significant advantages over traditional concealing techniques。 Supperlens cloaking can let the optic wave transmit through the cloaked object, and keep the wavefront unchanged。 Metamaterials are special artificial structures that can be used to fabricate the designed cloak。 The required parameter distribution can be realized with specific designed metamaterial。 The key of the researches in this subject is to simplify the structures for easy fabrication。 In this paper, we start from the theory of effective parameter and coordinate transformation, designed the supperlens invisibility cloak with the technique of coordinate transformation。

Keywords  coordinate transformation   metamaterials    permittivity   permeability   single-negative materials

目   次

1  引言 1From+优 尔-论+文W网www.youerw.com 加QQ752018`766

2  等效参数理论和坐标变换理论 3

2。1  等效参数理论 3

2。2  坐标变换理论 7

3  隐身斗篷设计 10

3。1  隐身斗篷设计原理 10

3。2  非双盲隐身斗篷原理 12

3。3  结构单元设计 13

4  模拟分析 18

4。1  仿真数据及图像 18

4。2  模拟结果评估 24

结  论 25

致  谢 26

参 考 文 献 27

1  引言

超材料是一种特殊的人工材料,具有一些在自然界中不存在的特性，如负折射等[1]。首次引出超材料概念的是左手材料,也就是我们常说的双负材料[2]。虽然很早就提出了左手材料，但是由于当时的技术受限,无法进行深层次的研究。直到后来人工合成材料的出现,负折射在微波段得以实现，也使得左手材料这一猜想有了实现的可能。此后超材料成为了各国研究的重点领域，多种多样不同属性的超材料结构被实现了。我们还可以利用超材料独特的属性，来实现完美成像，完美吸收，电磁隐身斗篷等[3-5]。用特定的超材料结构包裹着物体，让光线绕过物体后不改变传播方向，从而达到隐身的目的,也就是我们将要研究的隐身斗篷。目前超材料领域也面临着诸多挑战，例如克服本征损耗，实验实现光频负折射,三维超材料等等[6-7]。