摘    要：随着对光学变换技术的深入研究，超材料与光学变换的结合已经成为一种必然趋势。本文研究了椭圆柱及多边形隐身大衣，分析了任意形状的隐身大衣的设计方法。利用大小基元破缺空间对称性，设计了蜂窝点阵结构的磁性光子晶体单向体波传输波导，并通过光学变换实现了该波导任意弯曲。另外，利用空间色散的纯电介质光子晶体的有效参数，实现完全透明的介质与全向阻抗匹配，它允许在所有入射角100%的光进行入射并产生无像差的虚像。90885

毕业论文关键词：超透介质，空间色散，全向阻抗匹配,任意弯曲波导

Abstract:With the deep study of optical transformation technology, the combination of metamaterials and optical transformations has become an inevitable trend。 In this paper, we study the elliptical column and polygonal stealth coat, and analyze the design method of stealth coat with arbitrary shape。 The magneto-photon crystal unidirectional bulk waveguide with honeycomb lattice structure is designed by using the symmetry of the size of the base space。 The waveguide is arbitrarily transformed by optical transformation。 In addition, the use of spatial dispersion of pure dielectric photonic crystal of the effective parameters to achieve a completely transparent medium and omnidirectional impedance matching, which allows 100% of all incident angles of light to carry out and produce aberration-free image。

Keywords:Transparent media ，Space dispersion ，Omnidirectional impedance matching ，Arbitrary bending waveguide

目   录

1  绪论 6

1。1  光学变换简介 6

1。2  超材料简介 7

1。3  光学变换与超材料源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766 结合的应用 8

2  基于光学变换的隐身衣 8

2。1  研究背景 8

2。2  变换理论与变换介质 9

2。3  隐身衣的仿真 10

2。4  本章小结 11

3  电磁波任意弯曲波导传播 11

3。1  角度弯曲波导和路径弯曲波导 12

3。2  任意弯曲波导 15

3。3  本章小结 15

4  超透介质 16

4。1  研究背景 16

4。2  椭圆等频轮廓 16

4。3  全向阻抗匹配 18

4。4  光子晶体的空间分散 20

4。5  本章小结 22

结  论 23

参考文献 24

致  谢 28

1  绪论

光是人类感知外在世界的重要方式，光波的传播能够被控制一直以来是人们的梦想之一。无论是哈利波特所拥有的隐身衣还是西游记里面拥有七十二变的孙悟空，究其根本都是人们渴望通过控制光的传播路径使外人看到的虚假图像的应用。从经典电动力学来说，麦克斯韦方程可以用来描述宏观上的电磁波在不同介质中的传播规律。因为我们所熟知的天然材料，大部分的空间分布都是均匀分布的，并且对电磁场中磁和电分量的反应能力具存在一定的局限性，所以一般的电磁器件都采用其器件的特殊几何外形来实现电磁器件的物理功能，比如金属平面镜、凸透镜、、曲面雷达天线以及金属或介质波导等。许多设备的设计利用坐标变换去画出介电常数和磁导率从虚拟空间到物理空间的分布，如隐形斗篷[1，2]，地毯斗篷[3，4]，场集中器[5] ，弯曲[6]，旋转[7]和波导耦合器[8]。