Macroscopic Invisibility Cloaking of Visible Light
由于变换光学和保角映射的理论工具，隐形斗篷过去仅限于想象，现在已经变成了科学现实。受这些理论工作的启发，已经报道了在各种电磁频率下电磁隐身斗篷的实验实现。然而，迄今为止展示的所有隐形斗篷都依赖于具有空间变化电磁特性的纳米或微米制造的人造复合材料，这将隐形区域的大小限制在几个波长内。在这里，我们报告实现了一个宏观的体积隐形斗篷构造的天然双折射晶体。这种隐形衣在可见光频率下工作，能够隐藏厘米和毫米尺度的三维物体。我们的工作为未来的宏观隐身装置的应用开辟了道路。
2010-12-13 physics.optics
Confirmation of Cylindrical Perfect Invisibility Cloak Using Fourier-Bessel Analysis
本文提出了一种柱面波展开法，用于求解理想二维圆柱形隐身衣的散射场。建立了隐身衣的近似理想模型，求解了隐身衣壳体内边界的边界问题。通过系统地研究散射系数从近理想情况到理想情况的变化，我们证实了具有理想材料参数的隐身衣是理想的隐身衣。然而，由于零$^{th}$阶散射系数的缓慢收敛，对斗篷的微小扰动将引起明显的场散射和穿透。
2007-07-02 physics.optics
Invisibility cloaking without superluminal propagation
传统的基于欧几里德变换光学的隐身要求在隐身衣的内表面上光速趋于无穷大。非欧几里德隐形仍然需要超光速传播的媒介。在这里，我们通过给出一个例子来表明，这不再是必要的。
2011-06-20 physics.optics
Elliptic Cylindrical Invisibility Cloak, a Semianalytical Approach Using Mathieu Functions
利用Mathieu函数建立了求解二维椭圆柱隐身衣散射场的椭圆柱波展开法。隐身材料参数由空间变换方法得到。建立了隐身衣的近似理想模型，求解了隐身衣壳体内边界的边界问题。与以前的椭圆柱隐身衣设计相比，所提出的设计提供了更实用的隐身衣几何形状。
2008-08-11 physics.comp-ph physics.optics
Experimental demonstration of a broadband array of invisibility cloaks in the visible frequency range
最近，Farhat等人[1]提出，隐形衣阵列可能在低干扰通信、非侵入性探测、传感和通信网络等方面有重要应用。我们报告了这种宽带隐形衣阵列的首次实验实现，该隐形衣在可见光频率范围内工作。研究了隐身衣阵列性能的波长和角度依赖性。
2012-04-11 physics.optics
Spontaneous emission and the operation of invisibility cloaks: Can the invisibility cloaks render objects invisible in quantum mechanic domain?
作为量子力学领域探索隐身衣隐藏物体能力的一个探索，我们研究了理想隐身衣附近激发态二能级原子的自发发射率。在此基础上，首先，给出了各向异性、非均匀、吸收性磁介质中电磁场与原子系统相互作用的正则量子化方案，该量子化方案适用于研究任意隐身衣对原子辐射特性的影响。在薛定谔图像中得到了原子子系统的时间依赖性。通过引入一组修正的球面波矢函数，用连续和离散方法计算了系统的格林张量。在该形式中，解析计算了弱耦合和强耦合相互作用下上述原子的衰变率和发射模式，然后进行了数值计算，以证明量子力学领域的隐身性能。特别注意的是不同的可能取向和位置的原子系统附近的球形隐身衣。结果在存在和不存在的隐形斗篷进行了比较。我们发现，斗篷工作得很好，远离其谐振频率隐藏一个宏观的对象，而在附近的谐振频率的对象是更明显的情况下，该对象没有被斗篷覆盖。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photorealistic rendering of unidirectional free-space invisibility cloaks
地毯或地平面隐形斗篷在反射中隐藏物体，并通过构造阻止透射。这一概念大大降低了对材料的要求，因此能够进行各种实验演示。相比之下，自由空间隐形斗篷应该在反射和透射两种情况下工作。全方位三维自由空间斗篷的制造仍然面临着重大挑战。最近，地毯斗篷的想法已经被用于单向自由空间隐形斗篷的实验，这种隐形斗篷只能在一个特定的观察方向上完美工作，并且根据设计，也只能在一个线性偏振的光下工作。在这里，通过使用真实感光线跟踪，我们可视化的性能，四种类型的单向斗篷在三维不同的观看方向和不同的光偏振，揭示这些方法的优点和局限性，在一个直观的方式。
2013-01-14 physics.optics
A near-perfect invisibility cloak constructed with homogeneous materials
通过两步坐标变换，得到了一种近似完美的、非奇异的菱形截面圆柱形隐身衣。将一小段直线拉伸后，再将其吹成菱形空间，最终得到由四种八块均匀变换介质组成的斗篷。数值仿真验证了该隐身衣的良好性能。研究了隐身衣的工作带宽。我们的方案有望在实践中创造一个简单而性能良好的斗篷。
2010-05-28 physics.optics
Invisibility cloak without singularity
在椭圆柱坐标系中，利用坐标变换将隐身物体压缩为一条直线而不是一个点，提出了一种椭圆隐身斗篷。如果椭圆焦点变得很小，椭圆形斗篷就变成了近似圆形的斗篷。该隐身衣的优点是没有一个参数是奇异的，所有参数的变化范围相对较小。
2008-10-25 physics.class-ph physics.optics
Nonmagnetic invisibility cloak with minimized scattering cross section
基于广义变换，提出了一种具有最小散射的隐身衣变换函数。通过匹配斗篷外表面的阻抗，确定了具有两个参数的变换。为了验证隐身衣的性能，采用有限元法进行了全波仿真。为了更好地说明不同参数下隐身衣的散射特性，计算了隐身衣的总散射截面。另外，基于有效介质理论，采用两种各向同性材料组成的交替分层系统，实现了隐身衣的实际应用。
2011-03-03 physics.optics
Full-wave invisibility of active devices at all frequencies
最近有相当大的兴趣在理论和实践上的可能性，从观察电磁波（EM）隐形（或“隐身”）。在这里，我们证明隐形，相对于亥姆霍兹和麦克斯韦方程组的解决方案，几个结构的隐形设备。以前的结果要么是在射线跟踪水平[乐，PSS]或在零频率[GLU 2，GLU 3]，但最近的数值[CPSSP]和实验[SMJCPSS]工作提供了在频率$k\ne 0$的不可见性的证据。我们给出了两个基本的结构，用于掩盖一个区域$D$包含在一个域$Ω$从测量的柯西数据波在$\p Ω$，我们特别注意掩盖不只是一个被动的对象，但一个有源设备内$D$，解释为一个集合的源和汇或内部电流。
2007-03-16 math-ph math.AP math.MP
Electromagnetic interaction of arbitrary radial-dependent anisotropic spheres and improved invisibility for nonlinear-transformation-based cloaks
建立了电磁波与一般径向各向异性斗篷相互作用的解析方法。它能够处理任意参数（$ε_r(r)$，$μ_r(r)$，$ε_t(r)$和$μ_t(r)$）的径向各向异性非均匀壳。首次从波动关系出发提出了一般的隐身条件。我们推导出一类新的球形非线性斗篷的参数，并研究其在各种非线性情况下的隐形性能所提出的方法。通过优化非线性变换和核壳比，获得了具有较好隐身性能的球形超材料隐身衣。
2009-10-01 physics.optics
Inverse Design of Invisibility Cloaks using the Optical Theorem
我们开发和应用一种优化方法来设计隐形斗篷。我们的方法是基于最小化的前向散射振幅的隐形物体，这是由光学定理，相当于总的截面。光学定理的使用避免了在每次迭代时对角度上的散射振幅进行评估和积分的需要，从而为优化结构提供了更简单、计算效率更高的目标函数。我们使用梯度下降优化实现的方法，并提出了几个梯度介电常数斗篷，减少不同大小和形状的金属目标的散射。
2021-03-05 physics.optics
Fresnel-Fizeau drag: Invisibility conditions for all inertial observers
最近的研究表明[Halimeh et al. arXiv：1510.06144（将发表在Phys. Rev. A）]，由于多普勒效应，固有色散的单频理想自由空间隐形斗篷在与观察者的相对运动中只能遮盖其在斗篷坐标系中的频率与斗篷的工作频率一致的光，尽管对于任何斗篷运动都存在无限数量的这种光线。在这篇文章中，我们通过分析和光线跟踪模拟表明，即使这种关系可以通过将理想的隐身斗篷简化为宽带振幅斗篷来放松，Fresnel-Fizeau阻力也会在斗篷的惯性系中揭开光的相位，从而损害其在所有其他惯性系中的振幅隐身。换句话说，只有一个在其惯性系中完美地掩盖了光的振幅和相位的隐形装置，才能在任何其他惯性系中也（完美地）掩盖这种光。同样的结论也适用于那些不是斗篷的无形物体，比如无形的球体。
2016-01-19 physics.optics
A Rigorous Analysis of Plane-transformed Invisibility Cloaks
对平面变换隐身衣的电磁特性进行了定量研究。以椭圆柱隐身衣为例，采用椭圆柱波展开法求解散射场。证明了理想的椭圆柱隐身衣是固有可见的。当隐身衣直接暴露在电磁波中时，会引起明显的场散射和穿透。然而，只要斗篷的内表面由一个完美的导电衬里组成，就可以在平行于斗篷主轴的方向上实现完美的隐身。另一个平面变换斗篷与圆锥几何也被提出。这种斗篷的优点是所有的介电常数和磁导率元素是空间不变的，而没有一个是奇异的。因此，它很容易实现与人工结构的超材料。最后，我们表明，这种斗篷也可以用来掩盖一个平坦的地平面上的物体。
2009-04-30 physics.optics
The scattering of a cylindrical invisibility cloak: reduced parameters and optimization
在简化本构参数的基础上，借助于散射系数，研究了二维圆柱形隐身衣的散射特性。我们发现，斗篷的散射不仅源于边界条件，但也从介电常数/磁导率的分量的空间变化。根据我们的配方，我们提出了一些限制的隐身衣，以尽量减少其散射后的简化已经发生。通过理论分析，可以利用光子晶体（PC）等特殊的复合材料来设计简化的隐身衣，这种复合材料可以模拟有效的折射率景观，而不是提供有效的本构关系，同时消除内外边界的散射。
2011-02-23 physics.optics
Electrostatic Field Invisibility Cloak
隐身衣因其在电磁场、声场、弹性波等各种物理场作用下具有特殊的隐身性能而备受关注。标量场（热场、静态磁场、直流电场和质量扩散）。在这里，一个静电场隐身斗篷已被理论研究，并首次实验证明，完美地隐藏在视线的某个区域，而不干扰外部静电场。通过散射抵消技术和转换光学（TO）实现了理想的隐身效果，为静电场的控制开辟了一条新的途径，具有广泛的应用前景和可持续发展的产品。
2015-01-30 physics.optics
Macroscopic Invisibility Cloak for Visible Light
隐身衣，一个通常出现在科幻小说和神话中的主题，最近因为其可能的实现而引起了广泛的兴趣。真正隐形的最大挑战是在人眼可见的波长范围内隐藏宏观物体。在这里，我们通过实验解决这个问题，将转换光学的原理与低成本的材料和简单的制造技术的传统光学透镜制造。一个透明的斗篷由两块方解石制成。这种斗篷能够隐藏最大高度为2 mm，大于3500自由空间波长的宏观物体，在透明的液体环境中。它的工作带宽包括红色，绿色和蓝色的光也被证明。
2011-01-23 physics.optics
Cylindrical Invisibility Cloak with Simplified Material Parameters is Inherently Visible
有人提出，可以构造完美的隐形斗篷，用于隐藏物体免受电磁照射（Pendry等人，Science 312，第1780页）。实验证明，圆柱形斗篷（Schurig等人，Science 314，第997页）和提出（Cai等人，纳特光子。1，p.224）具有简化的材料参数，以便于更容易地实现以及避免光学常数的无穷大。在这里，我们表明，简化的材料参数的圆柱形斗篷固有地允许零阶柱面波通过斗篷，如果斗篷是由均匀的各向同性介质，因此可见。对于所有高阶柱面波，我们的数值模拟表明，简化斗篷继承了理想斗篷的一些性质，但存在有限的散射。
2008-02-25 physics.optics
A route to quasi-perfect invisibility cylindrical cloaks without extreme values in the parameters
坐标变换方法提供了一种实现理想隐身的方法，但在实际应用中对多层隐身性能的表征能力较差。在这里，我们提出了一个分析模型来预测的多层圆柱形斗篷的性能，在此基础上，斗篷在实践中可以优化，以减少离散化和简化所造成的固有散射。极低的散射或“准完美的不可见性”可以实现只有几层各向异性的超材料，而无需遵循转换方法。同时，介电常数和磁导率参数的层是相对较小的，这是一个显着的优势，我们的方法。
2008-12-10 physics.optics
Invisibility cloaks in relativistic motion
考虑一种理想的隐身衣，它在单色光照射下，在真空中以相对于光源和观察者的共同惯性系的恒定相对论速度运动。我们表明，在一般情况下，移动斗篷成为可检测的图像失真和产生广泛的频谱的散射光。然而，对于入射光频率、光波矢和隐身速度的许多特殊组合，理想的隐身仍然是可能的。但它变得不对等。这意味着光源发出的光线到达观察者时，就像它们穿过真空一样，但它们在观察者位置被逆反射后采取完全不同的路径。
2016-01-03 physics.optics
Extraordinary surface voltage effect in the invisibility cloak with an active device inside
建立了内置有源器件的球形隐身衣的电磁场解。在球形斗篷的内边界处会感应出异常的表面电场和表面磁场，从而阻止电磁波的传播。斜入射在这种边界上的偏振波的相位和手度保持在反射波中。发现由于隐藏区域内的电偶极子的表面电压等于内边界处的辅助标量势，从而在这种情况下获得物理对应物。
2008-02-17 physics.optics
Time-of-flight imaging of invisibility cloaks
随着隐形斗篷最近成为实验现实，探索揭示剩余缺陷的方法是有趣的。从本质上讲，大多数隐形斗篷的想法是通过在物体周围进行适当的布置来恢复没有物体的光程长度（使其不可见）。光路长度与光线的飞行时间或光波累积的光学相位成比例。因此，飞行时间图像为探测缺陷提供了直接和直观的工具。事实上，最近在地毯斗篷上进行的相敏实验已经朝着这个方向迈出了初步的步伐。在宏观世界中，飞行时间图像可以通过光探测和测距（LIDAR）直接测量。在这里，我们显示计算的飞行时间图像的共形高斯地毯斗篷，共形光栅斗篷，圆柱形自由空间斗篷，和不可见的领域。所有结果都是用从费马原理导出的射线速度运动方程得到的。
2011-10-14 physics.optics
Electromagnetically induced invisibility cloaking
隐形隐身对隐身介质的折射率分布施加了严格的条件，必须满足这些条件才能成功隐藏物体。第一次实验性的隐身演示使用了人造超材料来应对这一挑战。在这项工作中，我们展示了如何一个简单得多的电磁感应透明技术可以用来实现部分，{ \it地毯}在原子蒸气或固体的光学频率隐身。为了产生低吸收与折射率的强修改的期望组合，我们使用具有诱导的磁电交叉耦合的手性介质。我们证明，高对比度的正折射率可以通过微调材料与梯度磁场和计算所需的参数来构建地毯斗篷。
2012-06-18 physics.optics quant-ph
On some constraints that limit the design of an invisibility cloak
利用变换介质的思想，可以设计一种隐身衣，使一个域对一个目标频率不可见。在这篇文章中，我们研究了扩展这种斗篷带宽的可能性。我们得到了一个带宽的约束，这是概括为一个简单的不等式，规定，限制操作的带宽。约束源于因果关系要求。我们建议一个简单的策略，可以绕过限制。
2007-07-11 physics.optics
Watching outside while under a carpet cloak of invisibility
在这封信中，我们展示了一种独特的方法，可以在隐藏在基于变换光学的地毯隐身中的同时观察外面。与传统的地毯隐身不同，它屏蔽了所有入射的电磁波，我们打破了斗篷，让入射光进入地毯。因此，外部信息在斗篷内部被检测到。为了恢复无形的隐身，在破碎的空间中应用了补充技术。因此，一个藏在里面和观察外面（HIWO）的地毯斗篷被缝了起来，这是一个完美的隐形斗篷，同时允许监视外面。我们的工作提供了一个策略，理想的斗篷同时具有“隐藏”和“观看”功能。
2010-09-30 physics.optics
Invisibility Cloak Printed on a Photonic Chip
通过适当地控制电磁场，可以实现隐身。这种非凡的能力已经在变换和射线光学中得到了证明。另外，通过将电磁场限制在三维阵列波导中，并在物体周围引入适当的集体曲率来创建空间斗篷也是现实的。我们通过飞秒激光直写在硼硅酸盐中实现了人工结构，在那里我们制作了多达5000个波导的原型，以隐藏毫米级体积。通过归一化互相关、层析成像和连续三维视角扫描等方法对隐身衣的性能进行了表征。结果表明，利用波导光学可以实现隐身。此外，在光子芯片上直接打印隐形斗篷可以实现经典和量子集成光子学中的可控研究和新应用，例如使其自身的芯片上电路的耦合或交换操作不可见。
2016-06-22 physics.optics quant-ph
Flat-face approximations of invisibility cloaks with planar metamaterial layers
变换光学（TO）是设计具有前所未有的光学特性的人工材料的有力工具。在这里，我们提出了近似的任意形状的TO结构的刻面，其中曲面近似的超材料层，可以通过标准的制造和堆叠技术来实现。我们举例说明了圆柱形隐形斗篷的具体例子的近似方法。首先，我们介绍了一种数值方法设计的斗篷与任意边界形状，并将其应用到刻面形状。随后，我们通过引入几种近似方法来降低实现完美的多面斗篷所需的超材料的复杂性，通过对散射截面的调查来量化其有效性。
2011-10-25 physics.optics
The effect of electrostatic shielding using invisibility cloak
研究了球形隐身衣内任意电荷的静电屏蔽效应。结果表明，斗篷内部的电荷是决定探测效果的关键因素。当带电体以任意分布放置在斗篷内时，外面的电场完全由总电荷决定，就像斗篷中心的点电荷的电场一样。随着总电荷减少到零，尸体就无法被检测到。另一方面，如果总电荷不为零，则理想斗篷内部的静电势趋于无穷大。对于非理想斗篷，这种尴尬被克服，而他们仍然有良好的屏蔽行为。此外，由于电介质的无限极化，理想斗篷内表面上的电势是不连续的，然而，它可以被替代地解释为具有表面磁流的双介质层的双迈斯纳效应。
2011-07-14 physics.optics
Cloaking of Arbitrarily Shaped Large-Scale Objects Through the Injection of Electromagnetic Invisibility Genes
Key Lab of Advanced Transducers and Intelligent Control System, Ministry of Education and Shanxi Province, College of Physics and Optoelectronics, Taiyuan University of Technology（先进换能器与智能控制系统重点实验室（教育部和山西省），物理与光电工程学院，太原理工大学）；The Department of Electronic Systems, Aalborg University（电子系统系，奥尔堡大学）
提出一种受生物伪装启发的电磁隐身基因注入策略，通过将物体分解为亚波长单元并注入定制隐身基因，实现了任意形状、介电常数2-10及不同单元形态物体的高效隐身，突破了传统散射抵消隐身的形状和尺寸限制。
2026-05-29 physics.optics
Homogeneous optical cloak constructed with uniform layered structures
几个世纪以来，使物体隐形的前景一直吸引着研究人员。基于变换光学的隐身衣设计正在将这一目标从科幻小说变为现实，并已在微波和光学频率下进行了实验验证。然而，迄今为止报道的大多数隐形斗篷具有空间变化的折射率，这需要复杂的设计过程。此外，隐藏物体的尺寸通常相对于隐身装置的尺寸较小。在这里，我们报告的实验实现均匀的硅光栅结构的均匀隐形斗篷。该设计策略消除了对材料指数空间变化的需要，并且在尺寸方面，它允许非常大的障碍物/斗篷比。在近红外频率下已经验证了宽带不可见性行为，为使用均匀分层介质在任何频率范围内实现不可见性开辟了新的机会，其中可以获得高质量的反射。
2011-02-08 physics.optics
Coordinate transformation makes perfect invisibility cloak with arbitrary shape
通过研究隐身衣边界处的波动特性，证实了由一般坐标变换构造的任意形状隐身衣对外部入射波是完全不可见的。讨论了线变换斗篷与点变换斗篷的区别。通过坐标变换函数，发现斗篷介质中的场与原始空间中的场解析相关。在斗篷的外边界，它示出，没有反射被激发，即使介电常数和磁导率并不总是具有完美的匹配层的形式。而在内边界处，也没有反射被激发，特别是没有场可以穿透到隐形区域。然而，对于任何线变换斗篷的内边界，在特定切向方向上的介电常数和磁导率总是需要无限大。此外，在内部边界的场不连续性总是存在的，表面电流的诱导，使这种不连续性自洽。对于一个点变换的斗篷，它不会遇到这样的问题。在内边界处切向场均为零，意味着不存在场不连续性
2008-05-01 physics.optics
Active Invisibility Cloaks in One Dimension
我们概述了一个一般的方法来构建有限范围的隐形电位，使一个给定的有限范围的实或复电位$v(x)$单向无反射或不可见的波数$k_0$我们选择。我们给出了三个类的隐形潜力，实现这一目标，同时保持部分或全部的其他散射特性的$v(x)$明确的解析表达式。我们构造的隐形势是三个单向不可见势的总和。我们还讨论了它们在$k_0$上使$v(x)$双向不可见的应用，并演示了我们的方法的应用，以获得布拉格反射器的抗反射和不可见斗篷。
2015-06-09 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Analytical form of light-ray tracing in invisibility cloaks
本文综述了变换光学的方法论，它是利用麦克斯韦方程组的形式不变性，通过坐标变换来构造隐身衣的。比较了三种不同的电磁场分量定义方法，消除了一些歧义。推导了任意连续径向变换函数所产生的球形和圆柱形理想隐身衣中光线和波法向光线的解析表达式，并给出了它们的物理解释。利用各向异性介质中的对偶原理，证明了光线矢量满足与通常的“波矢程函方程”相对应的“光线矢量程函方程”。结果解释了为什么波矢量映射到从虚拟空间到物理空间的射线矢量，而不是波矢量。作为应用，我们研究了使光线函数满足调和方程的特殊变换函数。
2011-09-23 physics.optics
Hiding a Realistic Object Using a Broadband Terahertz Invisibility Cloak
几十年来，隐形斗篷一直是许多研究人员的梦想。变换光学的引入通过提供设计材料分布的一般方法来使物体隐藏而不被检测到，从而使该领域恢复了活力。通过变换空间和光传播，三维（3D）物体被感知为具有减少的维度，以点、线和薄片的形式，使其从散射场判断为“不可检测”。虽然各种各样的隐身设备已被报道在微波和光学频率，光谱重要的太赫兹（THz）域仍然没有探索。此外，由于制造在所有三个维度上都很大的隐形装置的困难，隐藏真实的3D物体还有待证明。在这里，我们报告的第一个实验演示的3D太赫兹隐身设备制造使用可扩展的投影Microstereolithography过程。该隐身衣工作在0.3 ~ 0.6 THz的宽频率范围内，放置在矩形α-乳糖一水合物吸收体上。使用角分辨反射太赫兹时域光谱（THz-TDS）表征的结果表明，太赫兹隐身斗篷成功地隐藏了吸收体的几何和光谱特征，使其无法被观察者检测到。
2011-05-02 physics.optics
An invisibility cloak using silver nanowires
在本文中，我们使用的参数检索方法与分析有效介质的方法来设计一个性能良好的隐形斗篷，这是基于经验的修订版本的简化斗篷。设计的隐身衣可以通过嵌入在聚甲基丙烯酸甲酯基质中的具有椭圆横截面的银纳米线来实现。这种斗篷在数值上被证明是强大的内部隐藏的对象，以及传入的检测波，是更简单，因此更容易制造时，与早期提出的一个[国家光子。1，224（2007）]。
2010-10-12 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.optics
Three-dimensional visible-light invisibility cloak
隐形斗篷的概念是科幻小说、幻想和集体想象的固定装置。然而，一个真正的设备，可以隐藏一个物体从可见光从绝对任何角度来看，将是极具挑战性的建设。制造这种斗篷的主要障碍是光的电磁分量的耦合，这将需要使用具有特定介电常数和磁导率张量的复杂材料。以前的隐身解决方案涉及通过在静态（或准静态）场（其中这些电磁组件是解耦的）或在不需要复杂材料的漫射光散射介质中起作用来绕过这一障碍。在本文中，我们报告隐藏一个大规模的球形物体从人类的视线从三个正交方向。我们实现了这一结果，通过开发一个三维（3D）的均匀多面体变换和空间不变的折射率离散化，大大减少了耦合的电磁组件的可见光。这种方法可以大大简化3D隐形斗篷的设计，现在可以使用均匀和各向同性的材料大规模创建。
2018-04-16 physics.optics
Nearly-Perfect Non-Magnetic Invisibility Cloaking: Analytic Solutions and Parametric Studies
坐标变换隐形方法依赖于各向异性的、空间不均匀的“变换介质”的设计，该介质能够适当地改变区域周围的能量通量以隐藏，而不会在外部区域引起任何散射。众所周知，这种介质的固有磁性限制了基于亚波长内含物（例如，开口环谐振器）。因此，对于光学范围，已经提出了基于本构参数的近似减少的非磁性实现。在本文中，我们提出了一种替代方法，非磁坐标变换隐身，从一个几乎透明的，各向异性和空间不均匀的虚拟域的映射的基础上。我们表明，与文献中的同行不同，我们的方法适合精确的分析处理，其整体性能与标准（磁）隐身的非理想（有损，色散，参数截断）实现相当。
2009-05-09 physics.optics
Theory and optimization of transformation-based quadratic spherical cloaks
基于隐身衣母函数的概念，提出了一种数值计算方法，计算了各种二次球形隐身衣的隐身性能，并得到了最优的隐身效果。采用非理想离散模型计算并优化了不同生成函数剖面的总散射截面。最后通过控制设计参数对钟形二次球形隐身衣进行了优化。这种改进的不可见性即使在模型高度离散化时也是稳定的。
2009-08-15 physics.optics
Imaging cloaked objects: diffraction tomography of realistic invisibility devices
针对现有隐身器件检测手段不足的问题，本研究提出利用衍射层析成像技术挖掘被散射截面忽略的相位、角度等信息，可提升多种隐身斗篷的检测灵敏度并获取其形貌图像，还可提升密排颗粒层析成像对比度，且可拓展至声斗篷检测。
2022-01-24 physics.app-ph physics.optics
Photorealistic ray tracing of free-space invisibility cloaks made of uniaxial dielectrics
变换光学器件的设计规则通常导致空间不均匀和各向异性的阻抗匹配磁介电材料分布，例如，自由空间隐形斗篷最近，简化的各向异性非磁性自由空间斗篷的局部单轴电介质材料（方解石）已经实现了实验。在二维环境中，对于在该平面中传播的平面内偏振光，对于光线，隐身性能仍然是完美的。然而，对于三维中的一般视图，预期会有各种不完善之处。在本文中，我们研究了两种不同的纯介质单轴圆柱形自由空间斗篷。对于一个，光轴是沿着径向方向，对于另一个，它是沿着方位角方向。据我们所知，方位角单轴隐身衣以前还没有被提出过。我们通过计算光线跟踪渲染的真实感图像来可视化两者的隐身性能。在我们以前的射线追踪工作的基础上，我们使用了一个直接从费马原理导出的运动方程。渲染的图像通常表现出明显的缺陷。这包括一个明显的事实，即隐形对光的水平偏振或普通的线偏振根本不起作用。此外，会出现更微妙的影响，如视角相关的像差。然而，我们仍然发现了令人惊讶的良好的隐身性能的纯电介质方位角单轴斗篷。
2012-10-02 physics.optics
Invisibility cloak inside a Luneburg lens: Experimental demonstration of birefrigent transformation optics devices
变换光学（TO）最近已成为一种有用的方法，在不寻常的光学器件的设计，如新的超材料透镜和隐形斗篷。最近，Danner等人[1]提出了将这种方法理论上扩展到双折射TO器件，其对光的相互正交偏振态执行有用的和不同的功能。有人提出了理论设计，对于一种偏振来说，它可以充当隐形斗篷，而对于另一种正交偏振来说，它可以充当吕讷堡透镜。在这里，我们报告的第一个实验实现类似的双折射TO设计光刻定义的金属/电介质波导的基础上。波导形状的绝热变化使得能够控制波导内传播的TE和TM模式所经历的有效折射率。我们已经研究了所得到的双折射TO器件的波长和偏振相关的性能。这些新颖的光学器件大大扩展了我们在亚微米尺度上控制光的能力。
2013-01-24 physics.optics
Robust large dimension terahertz cloaking
隐形衣不仅吸引了人类的想象力，而且在光学和光子学方面也有着迷人的应用前景。通过用超材料操纵电磁波，研究人员已经能够实现微波、太赫兹和光学领域的电磁隐身。然而，基于超材料的隐身衣复杂的设计和制造工艺、窄的带宽和高的固有损耗对其实际应用施加了难以克服的限制。目前正在寻求新的办法来克服这些已知的不利因素。在这里，通过使用均匀的蓝宝石晶体，我们展示了第一个均匀的隐形斗篷在太赫兹频率下工作。太赫兹隐身器件具有隐蔽体积大、损耗低、带宽宽等特点。特别地，它能够隐藏尺寸比其光刻对应物大近一个数量级的物体，但不涉及复杂且耗时的洁净室处理。这种同质隐形斗篷可能会导致新的太赫兹光子器件可能用于医学，雷达和通信。
2011-11-03 physics.optics
Cylindrical Cloak with Axial Permittivity/Permeability Spatially Invariant
为了降低隐身衣的实验实现难度，同时保持良好的隐身性能，提出了一种轴向材料参数空间不变的理想圆柱隐身衣。这种TE（或TM）斗篷的优点是只有μ（或μ）的rho和phi分量是空间变化的，这使得使用二维（2D）磁（或电）超材料实现完美的隐形成为可能。利用散射理论定量分析了参数摄动对隐身性能的影响。我们的工作为理想参数斗篷的实验实现提供了一种简单可行的解决方案。
2008-04-24 physics.optics
Broad band invisibility cloak made of normal dielectric multilayer
本文介绍了一种准三维普通电介质地毯式微波隐身衣的设计、制作和性能测试。利用简单的线性坐标变换，设计了均匀各向异性介质的地毯斗篷，并根据有效介质理论，实际实现了多层交替法向介质平板的器件。作为一个概念验证的例子，我们制作的地毯斗篷与多层FR4电介质板与空气间隔。通过全波数值模拟和微波暗室远场散射电磁波的测量，验证了设计的性能。实验结果表明，由于多层介质结构的低损耗、非色散特性，在从8 GHz到18 GHz的非常宽的频带（整个X和Ku频带）内具有显著的隐身效果。
2011-09-29 physics.optics
Invisibility and Inverse Problems
这篇关于隐形和变换光学最新发展的综述是冈瑟·乌尔曼在2008年美国数学学会年会上演讲的扩展版。
2008-10-01 math-ph math.AP math.MP
The Anti-Cloak
提出了一种可以部分克服隐身衣隐身效果的变换介质，我们称之为“反隐身衣”。一个有“反斗篷”外壳的物体，如果涂上了隐形斗篷，外面就能看到。傅里叶-贝塞尔分析证实了这一发现，表明外部电磁波可以穿透到内部的隐形斗篷的反斗篷的帮助下。
2008-08-07 physics.gen-ph physics.optics
Ideal and nonideal electromagnetic cloaks
我们采用的电磁场的空间变换的分析结果，以获得和分析显式表达式的结构中的电磁场的隐形斗篷，分束器，和场集中器。研究了非理想电磁隐身衣的隐身效率，讨论了散射损耗对隐身衣隐身性能的影响。
2008-04-28 physics.optics
Accurate Simulation of Ideal Circular and Elliptic Cylindrical Invisibility Cloaks
坐标变换提供了一种设计隐身衣的非凡方法，这种隐身衣可以控制电磁场，以防止电磁波穿透{ \em隐身区域}（用$Ω_0$表示，在这个区域内，外部观察者看不到里面的物体）。理想的圆形和椭圆柱形隐身区域分别从一点和一直线段展开，因此所得到的方程的变换后的材料参数和相应的系数在隐身边界$\partial Ω_0$处是高度奇异的。电场或磁场在$\partialΩ_0.$上不是连续的。施加适当的{ \em隐身边界条件}（CBC）以实现完美的隐身是一个关键但具有挑战性的问题。基于原空间中的有限电磁场在变换空间中也一定是有限的原理，我们得到了与奇异变换的本质“极点”条件内在相关的CBCs。我们还发现，对于椭圆柱斗篷，CBCs应施加不同的余弦椭圆和正弦椭圆分量的分解场。有了这些，我们可以严格地证明，$Ω_0$中的控制方程可以从外部区域$Ω_0^c$解耦，并且隐藏区域中的总场为零。我们强调，我们的CBCs提案不同于任何现有提案。
2014-04-29 physics.optics
Dielectric Optical Cloak
隐形或隐身已经吸引了人类多年的想象力。随着超材料的发展，一些理论建议表明物体的隐身是可能的，然而，到目前为止，还缺乏在光学频率下的实验证明。在这里，我们报告的第一个实验实现的介质光学斗篷。斗篷是利用准保角映射来隐藏放置在弯曲反射表面下的物体，该表面模仿平面的反射。我们的隐身衣仅由各向同性介电材料组成，可在1400-1800 nm的波长范围内实现宽带和低损耗隐身。
2009-04-23 physics.optics
Analytical study of spherical cloak/anti-cloak interactions
最近在变换光学（TO）的框架内引入了“反隐身”的有趣概念，首先作为对隐形隐身的“对策”（即，恢复隐形目标的散射响应），以及最近与“传感器不可见性”（即，以在保持场感测能力的同时强烈地减小散射响应）。在本文中，我们扩展我们以前的研究，这是有限的二维圆柱形的情况下，三维球形的情况下。更具体地说，通过广义（坐标映射）米氏系列的方法，我们推导出一个一般的解析全波解有关的平面波激发的配置具有一个球形物体包围的TO为基础的隐形斗篷耦合通过真空层的反斗篷，并探讨各种感兴趣的相互作用。与一些选定的例子，我们说明了各种配置的隐身和字段恢复能力，突出的相似性和差异，相对于圆柱形的情况下，特别强调传感器隐身方案和想法的近似实现，需要使用双阳性介质。
2011-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Design and analytically full-wave validation of the invisibility cloaks, concentrators, and field rotators created with a general class of transformations
通过严格计算全空间电磁场的解析表达式，研究了一类具有任意连续变换函数的电磁器件。一些有趣的现象与这些转换装置，包括隐形斗篷，集中器，和场旋转器，进行了讨论。通过仔细选择变换函数，我们可以实现对内外边界扰动不敏感的斗篷。此外，我们发现，当集中器的涂层是用左手材料实现的，能量将在涂层和核心之间循环，并且通过集中器的核心传输的能量可以比通过集中器传输的能量大得多。因此，这种集中器也是功率通量放大器。最后，我们提出了一个球面场旋转器，它的功能不仅是波矢量旋转器，但也是一个偏振旋转器，这取决于相对于入射波方向的球面旋转器的取向。这些新的转换设备的功能都成功地证实了我们的分析全波方法，这也提供了一个替代的计算效率的验证方法相比，数值验证方法。
2007-12-12 physics.optics
Transformation-optics macroscopic visible-light cloaking beyond two dimensions
变换光学是一种通过结合麦克斯韦电磁原理和爱因斯坦的广义相对论来控制光的最新几何设计策略，它史无前例地承诺了一种隐形隐身装置，可以使宏观物体在三维空间中隐形。然而，大多数以前的概念验证变换光学隐身设备主要集中在两个维度上，而沿着其第三维的宏观物体的检测总是万无一失。在这里，我们报告的第一个实验演示的变换光学宏观可见光隐形超过二维。这种近乎三维的斗篷在其中心附近（即具有有限的视场）的照明下表现出三维（3D）不可见性，并且其理想的广角不可见性性能在3D空间中相交的多个二维（2D）平面中得以保留。在宏观尺度上对光线轨迹和光程长度进行了实验验证，为变换光学的几何性质提供了独特的证据。
2014-06-20 physics.optics
Compact-sized and broadband carpet cloak and free-space cloak
近年来，基于变换光学和准保角映射的固体理论，隐形斗篷因其令人兴奋的隐身特性而引起了人们的广泛关注。有两种斗篷被提出：自由空间斗篷，可以使自由空间中的物体对入射辐射不可见;地毯斗篷（或地面斗篷），可以将物体隐藏在导电地面下。第一个自由空间和地毯斗篷是在微波频率下使用超材料实现的。自由空间隐身衣由谐振型超材料构成，具有窄带宽、高损耗的限制;地毯隐身衣由非谐振型超材料构成，具有宽带宽、低损耗的限制。然而，地毯斗篷有一个严重的限制，大尺寸相比，斗篷的对象。这些限制成为自由空间和地毯斗篷实际应用的瓶颈。在这里，我们报告的宽带和低损耗的方向性自由空间斗篷和紧凑型地毯斗篷的基础上，最近的理论研究的第一个实验演示。这两种隐身衣都是在微波频率下使用非共振超材料实现的，并且在实验中观察到了良好的隐身性能。这种方法代表了向真正应用隐形斗篷迈出的重要一步。
2009-09-29 physics.class-ph physics.optics
