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
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
A class of line-transformed cloaks with easily-realizable constitutive parameters
我们提出了一类线变换的圆柱形斗篷，它具有易于实现的本构参数。这种斗篷的散射特性进行了研究数值为横向电（TE）和横向磁（TM）的平面波入射。一件具有完美导电（PEC）内边界的线变换隐形斗篷实际上是一条PEC线的重塑，隐形物体被挤压到PEC线上。近场分布和远场散射特性的数值计算结果验证了上述结论。我们还研究了线变换斗篷的本构参数与相应线的长度之间的关系。直线较短时，本构参数的变化幅度较大;直线较长时，本构参数的变化幅度较小。上述结论为利用人工超材料实现隐身衣提供了一条有效途径。
2009-10-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Scattering Cancellation based Cloaking for the Maxwell-Cattaneo Heat Waves
在这项工作中，我们从理论上提出了散射抵消为基础的斗篷，遵守麦克斯韦-卡塔内奥方程的热浪。拟议的斗篷具有精心定制的扩散率，以消除它们周围物体的偶极散射，因此可以使小物体在近场和远场都不可见，如全波有限元模拟所示。地幔热隐身进一步分析和建议，以简化设计，使这种隐身技术更接近其实际实施，在纳米电子学和国防相关的应用前景广阔的应用。
2018-12-25 physics.optics
Lateral Shift Makes a Ground-Plane Cloak Detectable
我们研究了电磁空间的拟共形映射所产生的地平面隐身衣的有效性。这种没有各向异性的斗篷通常会导致散射波的横向偏移，其值与被斗篷物体的高度相当，从而使物体可检测。这可以通过相应的虚拟空间比它应该的更薄和更宽的事实来解释。具体模型上的光线跟踪表明，对于最大高度为0.2个单位的要隐藏的凸起，具有45度入射角的光线的横向偏移约为0.15个单位。
2010-06-15 physics.optics
Non-magnetic simplified cylindrical cloak with suppressed zero-th order scattering
提出了一种新型的具有匹配外边界的简化斗篷。该隐身衣使用非磁性材料进行TM偏振，并且可以在相对较薄的厚度下发挥作用。结果表明，这种斗篷的$zero^{th}$阶散射在所有圆柱散射项中占主导地位。通过在隐身衣内表面加一个缝隙，利用散射共振机制消除零阶散射。散射的减少是相对平滑的，这表明所提出的散射减少方法对扰动具有良好的容忍度。数值模拟也证实了所提出的结构具有非常低的散射。
2008-06-19 physics.class-ph 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
Theory of diffusive light scattering cancellation cloaking
我们报告了一个新的概念，隐身对象在漫射光制度使用的散射抵消和地幔隐身技术的范例。我们数值计算表明，一个对象可以完全不可见的扩散光子密度波，通过剪裁包围对象的球壳的扩散系数常数。这意味着光子在物体外部流动，而由这些球壳制成的斗篷就像物体不存在一样。漫射光的不可见性可能为红外热成像或组织成像中隐藏热点开辟新的前景。
2016-03-03 physics.optics
Bistatic scattering characterization of a three-dimensional broadband cloaking structure
在这里，我们提出了在X波段的有限尺寸的金属圆柱体的宽带隐身的完整的实验表征的结果。隐身效果的特点是测量的双基地散射模式的非隐身和隐身的对象在自由空间，然后将这些相互比较。测量结果表明，宽带隐身效果，并在良好的协议与数值预测。
2012-01-04 physics.class-ph physics.optics
Cylindrical cloaking at oblique incidence with optimized finite multilayer parameters
我们提出了多层圆柱形隐身斗篷，通过结合散射和遗传优化的解析形式优化的斜入射。我们表明，通过只使用四层均匀和各向异性的超材料没有大的本构参数值，斜入射的散射可以减少两个订单。虽然优化是在一个单一的入射角，斗篷提供了减少散射在一个大范围的入射角。
2010-04-15 physics.optics
Broadening the Bandwidth of Metamaterial Cloaks with Non-Foster Metasurfaces
我们介绍了宽带的概念和实际设计，基于非福斯特，负电容超颖表面的隐身衣。通过使用适当定制的，主动频率选择屏幕共形的对象，在实际实现的领域内，示出，使在微波制度，数量级比任何可用的被动隐身技术更广泛的宽的频率范围内的散射大大减少。主动隐身衣不仅对隐身和隐身有重要影响，而且对实际的天线和传感应用也有重要意义。
2013-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Wave and ray analysis of a type of cloak exhibiting magnified and shifted scattering effect
通过光线追迹和全波分析验证了一种新型各向同性超材料隐身衣的性能。它示出，该斗篷的折叠区域内的对象出现不可见的入射光从光线跟踪练习，但表现出放大和移位散射下的平面波照明从全波分析。引入高斯光束解决了这两种方法引起的有趣的矛盾。我们表明，在时间谐波状态下，小能量可以衍射到折叠区域，并有助于共振状态，即使高斯光束被转向远离斗篷与物体内。将形成与从物体的图像散射的散射图案相同的散射图案，这与平面波入射情况下的现象很好地一致。
2009-04-09 physics.optics
Reply to the Comment on "A self-assembled three-dimensional cloak in the visible" in Scientific Reports 3, 2328
在最近的评论arxiv：1310.1503中，Miller等人指出，我们以前提出的一种斗篷（Scientific Reports 3，2328）利用散射抵消技术使光学小电介质粒子不可见，这种斗篷会增加消光。根据米勒等人的说法，这使斗篷的术语不合格。我们同意评论的关键，但希望强调，我们从未声称或建议减少灭绝。散射抵消斗篷可以抵消散射。因此，问题似乎是这个结构是否应该被称为斗篷。我们将隐形物体理解为外部观察者无法感知的物体。我们认为，光学小颗粒更容易看到在散射配置，而它是很难察觉到他们的消光，提供理由所使用的术语。
2013-10-22 physics.optics
Cloaking a metal object from an electromagnetic pulse: A comparison between various cloaking techniques
电磁隐身衣是一种可用于减少各种物体总散射截面的装置。理想的斗篷可以消除物体的所有散射，从而使物体对撞击其上的电磁场“不可见”。然而，理想的隐身似乎只可能在一个单一的频率。为了研究电磁脉冲的隐身，我们考虑脉冲在波导内的传播，波导内有一个隐身的金属物体。有几种方法可以实现隐身，本文研究了三种方法，即坐标变换隐身、传输线隐身和金属板隐身。在最后两个斗篷的情况下，脉冲传播的实验数据进行了研究，而坐标变换斗篷进行了研究与数值模拟。结果表明，至少在所研究的隐身物体直径小于波长的情况下，基于传输线网格和金属板的隐身比坐标变换隐身具有更宽的带宽。
2009-12-18 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
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
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
On the Minimal Scattering Response of PEC Cylinders in a Dielectric Cloak
最近的研究表明，使用单层均匀介质包层，无限大的理想导电（PEC）圆柱体可以几乎完美地屏蔽垂直入射的电磁波。在这里，我们研究这种结构的电磁响应，目的是了解这种隐身现象的主要机制。我们引入了一个简单的模型的斗篷PEC圆柱体，取代它的全向电线散射和双极磁之一，因此，远场被确定在一个紧凑的封闭形式。结果的分析表明，最佳的隐身制度对应的频率点的总电矩是大大减轻，因此该设备的辐射模式类似于磁偶极子线。在附近的最佳隐身频率，我们观察到的响应接近惠更斯的电和磁力线散射对。
2012-11-23 math-ph math.MP physics.optics
A new strategy to conceal an object from electromagnetic wave
提出了一种新的隐藏物体的方法。与传统的斗篷不同，传统的斗篷使光线在斗篷的核心周围偏转，使里面的物体不可见，我们的斗篷引导光线穿透斗篷的核心，但不会击中斗篷外壳的某些区域-所谓的折叠区域。全波解析计算表明，与传统隐身衣相比，该隐身衣不仅没有降低散射，反而增强了散射，散射场分布也发生了变化，就像散射体从其初始位置移动一样。这种有趣的现象表明，该隐身衣可以用来伪装目标的真实信息，如位置、大小等，进而误导观察者，避免被发现。
2008-08-01 physics.optics
Finite frequency external cloaking with complementary bianisotropic media
研究了由几何变换导出的负折射非均匀双各向异性（NRHB）介质构成的圆柱壳的双重功能。数值模拟结果表明，壳增强了他们的散射由一个完美的导电（PEC）的核心，而它大大减少了散射的电磁波由紧密定位的偶极子壳包围双各向异性的核心时。前者可以归因于顺势疗法效应，即一个小的PEC物体像一个大的一样散射，如数值所证实的，而后者可以归因于互补的双各向异性介质的空间抵消，支撑着抵消小物体发射的场的异常共振（外部隐身）。空间抵消进一步用于隐身位于具有相同形状和相反折射率的孔的NRHB板附近的NRHB有限尺寸目标。这种有限频率的外部隐身也可以用NRHB柱面透镜来实现。最后，我们研究了鸵鸟效应，即NRHB板和圆柱透镜的散射与简化参数隐藏的偶极子在准静态极限的存在。
2013-12-29 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
Fundamental Bounds on the Performance of Monochromatic Passive Cloaks
单色散射抵消和场归零斗篷的性能的基本界限，由预定义的线性被动材料占据一个预定义的设计区域，制定通过投影场量到一个子截面的基础上，并应用二次约束二次规划。配方的数值测试揭示了关键的物理趋势，以及两类斗篷之间的优点和缺点。结果表明，使用具有高介电对比度的低损耗材料提供了有效隐身的最高潜力。
2021-06-23 physics.optics
Active Cloaking
电磁隐身是指防止物体散射入射电磁场的能力。在最近的工作中，这已经通过在物体周围路由入射场或通过特殊设计的材料、表面或引导结构改变物体本身的散射特性来实现。在这封信中，我们介绍了一种新的方法来消除电磁散射的目标，通过使用一个阵列的源。我们表明，通过叠加磁和电的表面电流密度在一个对象的边界，从该对象的散射场可以被取消。这些磁和电的表面电流可以被离散成电和磁偶极子，其可以通过直线和环形线天线物理地实现。最后，我们证实了我们的结果，通过这样的线天线的薄阵列的电介质和金属圆柱体的隐身使用数值模拟。
2012-06-20 physics.class-ph physics.optics
The Theoretical Proof for GLHUA EM Invisible Double Layer Cloak By Using GL No Scattering Modeling and Inversion
本文提出了GLHUA双层隐身衣，证明了GLHUA双层隐身衣的性质，利用GL无散射反演和文献[1]中的预隐身条件6.1 ~ 6.4，从理论上建立了GLHUA外层隐身衣的径向相对参数和角向相对参数。我们证明了定理4.1 ~定理4.4中GLHUA外层斗篷中电磁波的相速度小于光速并在边界$r=R_1$处趋于零，电磁波在$r=R1$处趋于零;当源$r_s > R_2$在斗篷外，观测者$r_o < R_o$在隐蔽处时，则$\vec E(\vec r_o)=0$和$\vec H(\vec r_o)=0$在定理5.1和5.3中得到证明。证明了隐身衣外部激发的电磁波不能穿透隐身衣内部。在定理5.4至5.6中，我们严格证明了隐身衣外部激发的电磁波不会受到隐身衣的干扰。在定理6.1至定理6.6中，我们证明了在隐蔽中激发的电磁波不能传播到GLHUA内罩的外部。证明了隐身层对隐身中激发的电磁波不产生干扰。从理论上证明了GLHUA双层隐身衣是一种具有隐蔽性的隐身衣，其相关参数不小于1，GLHUA双层隐身衣是可行的。2016年12月，我们向arXiv提交了3篇关于GLHUA双层斗篷的论文，相关参数不小于1。这是第三篇论文。三篇论文的任务和内容各不相同。第二篇论文[1]和本文是论文arXiv：1612.02857中主题的理论基础和证明。在GLHUA斗篷波和海市蜃楼桥波中，我们找到了麦克斯韦电磁方程的精确解析电磁波…
2018-09-07 math-ph math.MP physics.class-ph
Perfect cylindrical cloak under gyration, Non-inertial effects make perfect cloak visible
在这项研究中，非惯性效应的影响，所造成的旋转运动，对圆柱形完美的斗篷进行了模拟。研究了平面波、高斯正弦和高斯脉冲之间的相互作用。结果表明，在Sagnac和磁电探测器旋转频率较低的情况下，非惯性理想隐身衣可以被探测到，波形图的畸变很小，可以忽略不计，但随着旋转频率的增加，波形图的畸变变得很大，并形成小波，其强度增大. effects.at旋转方向可以影响散射图案，因此，可以通过散射图案分析来识别旋转方向。此外，可以准备关于电场相位延迟的用于测量旋转速度的方法。模拟计算使用时域有限差分方法通过将麦克斯韦方程组从非惯性框架转换到实验室框架。
2020-07-06 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Broadband source-surrounded cloak for on-chip antenna radiation pattern protection
本研究提出了一种宽频带源周围隐身 cloak，利用无色散空气-阻抗匹配超材料实现电磁波绕过障碍物，保护芯片天线辐射图案不受散射影响，提升集成电路集成度和通信系统稳定性。
2025-05-14 physics.optics
Cloaking of Arbitrarily-Shaped Objects with Homogeneous Coatings
我们提出了一个理论的任意形状的物体的隐身，并通过设计的均匀涂层演示电磁散射抵消。首先，在小粒子的限制，我们扩大了偶极矩的涂层物体的共振模式。通过将所得有理函数的分子归零，我们准确地预测了减少总散射功率的涂层的介电常数值。然后，我们扩展了该方法的适用性超出了小粒子的限制，推导出的散射抵消介电常数的微扰方法内的辐射校正。我们的方法允许设计的不规则形状的设备，如复杂的传感器和探测器的隐形斗篷。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum Detectability in Invisibility Cloaks
Department of Physics, Jahrom University（贾赫鲁姆大学物理系）
将经典隐形斗篷的可探测性建模为量子态区分问题，利用高斯量子信道和量子Fisher信息推导不可探测条件，并分析正则化变换光学斗篷的经典散射与量子灵敏度差异。
2026-06-25 physics.optics quant-ph
All-dielectric self-cloaked structures
虽然迄今为止已经通过各种巧妙的方法实现了光学不可见性的实际实现，但它们通常依赖于复杂的材料，这阻碍了这种方案的广泛实施。在这里，我们提出了一种替代的不可分割性程序来设计对象（即自隐身结构），具有与周围环境相同的光学特性，因此，本质上是不可见的外部观察者（没有必要的外部斗篷）。所提出的方法是基于解耦的散射波从入射辐射明智地操纵一个给定的对象的散射潜力。我们表明，这样的程序是能够产生光学不可见的任何任意形状的物体在任何指定的频率带宽内，通过简单地采用各向同性非磁性介电材料，而不使用的损耗或增益材料。设计原理的有效性已被验证的空间电场剖面和散射图案在微波政权的直接实验观察。我们的另一种自隐身策略可能会产生深远的影响，特别是在非侵入性探测和隐形传感器应用中，其中波穿透到传感器区域是必不可少的，连同其不可见性，以尽量减少场失真。
2017-10-14 physics.optics
Material- and geometry-independent multishell cloaking device
Louisiana Tech University（路易斯安那理工大学）
提出一种准静态下与物体光学和几何性质无关的多壳层隐身系统，通过抑制偶极散射实现宽谱散射降低达10^3倍，并基于复合金属-电介质壳层设计了可调谐低损耗方案。
2026-06-23 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
Scattering Suppression from Arbitrary Objects in Spatially-Dispersive Layered Metamaterials
通过使物体对外部电磁探测器不可见来隐藏物体，这被称为隐形。隐身装置具有许多潜在的应用，但在实现方面仍面临挑战，特别是在可见光谱范围内。特别是，隐形衣实施所需的超材料的固有损耗和极端参数是限制因素。在这里，我们用数值方法证明了在空间色散超材料中作为一个无反射的隐藏覆盖物对任意形状物体的散射的几乎完美的抑制。我们认为实现的超材料作为一个金属-电介质多层和演示抑制散射从任意对象在向前和向后的方向与完美地保存波前和小于10%的绝对强度变化，尽管空间色散效应存在于复合超材料。除了通常的散射抑制应用，所提出的配置可以作为一个简单的实现无散射检测器和传感器。
2015-01-02 physics.optics
First experimental demonstration of an isotropic electromagnetic cloak with strict conformal mapping
在过去的几年中，准共形映射已被典型地用于设计宽带电磁隐身衣。然而，这种技术有一些固有的实际限制，例如横向光束偏移，使设备可见或难以隐藏大物体。在这项工作中，我们绕过这些问题，使用严格的保角映射，建立第一个各向同性斗篷。微波近场测量表明，该器件（介电常数处处大于1）具有很好的隐身性能和较宽的频率响应。目前的电介质方法可以在技术上扩展到在更高的频率下的其他共形器件的制造。
2013-05-22 physics.optics
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
Non-singular arbitrary cloaks dressing three-dimensional anisotropic obstacles
我们设计三维电磁斗篷，从一个复杂形状的小区域开始，而不是一个点。我们推导出一个变换矩阵的表达式描述一个物体的表面的革命和它的相关的非奇异斗篷。我们注意到，虽然没有特征值消失的斗篷内，他们遭受了不连续的内表面。此外，所有三个特征值都与隐藏对象的半径无关。我们的分析结果的有效性证实了有限的边缘元计算显示散射大大减少时，对象穿着斗篷。我们注意到，物体和斗篷本身都不是不可见的。
2010-04-29 physics.comp-ph physics.optics
Cloak Imperfect: Impedance
我调查的散射特性的转换设备作为传统的阻抗匹配标准被改变。这是证明使用简单的理论和增强的数值模拟，研究阻抗重新调整的作用。结果是在一个圆柱形的几何形状的变换装置，但适用于更简单和更复杂的变换装置的经验教训。这里使用的一种技术是使用脉冲场输入，使得散射场更容易与非散射场区分开。
2017-08-03 physics.optics
Ground-Plane Quasi-Cloaking for Free Space
地平面斗篷设计，最大限度地减少电磁辐射的散射从金属物体在可见光谱。结果表明，简化的地平面斗篷只由几块全介电各向同性材料制成，无论是嵌入在背景介质中或在自由空间中，可以提供相当大的隐身性能，同时保持其宽带性质。还分析了一种在自由空间中隔离运行的设计，该设计掩盖了来自指定方向的辐射。与完整设计相比，这些方案应该更容易通过实验证明。
2009-02-10 physics.class-ph physics.optics
Tunable scattering cancellation cloak with plasmonic ellipsoids in the visible
散射抵消技术是在特定频率窗口内减小电小目标散射场的有力工具。该技术依赖于用外壳覆盖感兴趣的对象，该外壳将光散射到与对象相同强度的远场中，但是$π$异相。由此产生的相消干涉阻止了在探测散射光的测量中对其的检测。虽然在无线电或微波频率上已经提出了允许根据请求调谐操作频率的可行设计，但在可见光中尚未探索类似的能力。然而，这种能力对于在许多设想的应用中利用该技术是决定性的。在这里，我们解决了这个问题，并研究了使用小的金属纳米粒子与椭圆形的材料，从该壳是建立一个各向同性的几何形状。改变椭圆体的纵横比允许改变操作频率。的基本功能，探讨了两个互补的分析方法。此外，我们提出了一个强大的多散射算法，可用于执行任意粒子簇的全波模拟。我们利用这种方法来分析所提出的设计的散射数值。因此，我们提供了有用的指导方针，制造这种斗篷的自组装方法，通过调查的影响，无序。
2016-05-30 physics.comp-ph 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
Broadband Acoustic Cloak for Ultrasound Waves
基于坐标变换的隐形装置开辟了一个新的研究领域。提出了这样的设备，以通过引导和控制穿过物体周围的工程空间的波路径，使隐藏的物体在光或声音的流动下不可检测。我们在这里提出的第一个实际实现的低损耗和宽带声斗篷水下超声。这种超材料斗篷是由声学电路元件组成的网络，即串联电感器和并联电容器。我们的实验清楚地表明，声学斗篷可以有效地弯曲隐藏物体周围的超声波，减少散射和阴影。由于建筑元件的非共振性质，这种低损耗（~6dB/m）的圆柱形斗篷在测量中在52至64 kHz的宽频率范围内表现出出色的不可见性。水下超声波隐身物体的低可见性揭示了对声波操纵、存储和控制的基本理解。此外，我们的实验研究表明，这种设计方法应可扩展到不同的声频，并提供了各种设备的基础上坐标变换的可能性。
2010-09-17 physics.optics
Cloaking a nanolaser
光发射器必然会通过增强的吸收和散射与光强烈相互作用，这对光子器件（诸如太阳能电池、纳米天线和（纳米）激光器）的设计和性能施加了限制。克服这些限制，迫使使用无效的非互易性的方法或分离的辐射和散射在频域或时域。一种设计，结合了一个有效的发射器在一个状态下的属性和属性是不可见的在另一个状态是至关重要的各种应用。在这项工作中，我们提出了一种纳米激光器设计的基础上的半导体纳米粒子的增益涂层的相变材料（Sb2S3），激光和隐身（非散射）状态之间切换在相同的工作频率，而不改变泵浦。对纳米激光器的工作特性进行了严格的研究。所设计的纳米激光器可以与光或电泵浦，并具有无阈值激光器的属性，由于高β因子和强Purcell增强在强限制的米氏共振模式。我们设计了一个可重构的超表面组成的激光隐身的亚原子，可以从激光转换到非散射状态，在一个可逆的方式。
2021-10-26 physics.app-ph physics.optics quant-ph
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
An Electromagnetic GL Double Layered Cloak
本文提出了一种新的电磁（EM）GL双层斗篷。GL双层隐身衣由两层球环层$R_1 \le r \le R_2$和$R_2 \le r \le R_3$组成。提出了两种隐身材料，并分别安装在每一层中。GL双层斗篷的外层斗篷具有隐形功能，内层斗篷具有完全吸收功能。GL双层异向介质具有弱退化和弱色散特性。当源位于GL双层隐身衣外时，激发的电磁波在双层隐身衣外的传播与在自由空间中的传播相同，不会受到隐身衣的干扰，而且外部电磁波也不会穿透到内层隐身衣内。当局部源位于GL双层隐身材料内部时，激发的电磁波在麦克斯韦方程控制下传播，被GL双层隐身材料的内层隐身材料完全吸收，不会传播到GL双层隐身材料的内层之外，而且隐身材料对隐身材料内部的电磁波场没有干扰。GL双层斗篷是一种坚固的斗篷，具有完整和足够的隐身功能。它的隐蔽性是正常的电磁环境。我们的EM GL双层斗篷与传统的普通斗篷不同。对双层隐身衣进行了三维GL电磁建模仿真。GL方法是一种有效的物理模拟方法，与传统方法完全不同。在物理科学中，研究隐身超材料和宽介质的电磁散射问题具有理论分析和数值模拟的双重能力。
2009-04-21 physics.comp-ph physics.optics
Energetic vs Inference-Based Invisibility: Fisher-Information Analysis of Two-Layer Acoustic Near-Cloaks
Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de México（墨西哥自治州大学理学院）
本文提出了一种基于鱼尔信息的双层声学近隐身结构，通过抑制低阶多极子实现窄带隐身，展示了能量抑制与参数可识别性之间的权衡。
2025-12-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.optics
Multi-directional cloak design by all dielectric unit-cell optimized structure
在这篇手稿中，我们展示了一种光学隐身结构的设计和实验证明，该结构可以多方向地隐藏一个完美的电导体（PEC）对象，使其免受入射平面波的影响。高反射散射PEC对象周围的介电调制由用于多方向隐身目的的优化过程确定。为了获得隐身结构的多方向效果，优化切片通过径向周边镜像对称。将三维时域有限差分法与遗传优化相结合，实现隐身设计。为了克服相应的设备在光学范围内的技术问题，并通过实验证明所提出的概念，我们的实验进行了微波范围内的比例模型。拟议结构的缩放概念验证是通过聚乳酸材料的3D打印制造的，黄铜金属合金被用作微波实验的完美电导体。数值计算结果与实验结果吻合较好。所提出的设计方法不仅限于多方向光学隐身，但也可以应用于不同的隐身方案处理纳米尺度的电磁波以及其他类型的，如声波。利用纳米技术，我们的规模概念验证研究将朝着创建“光学隐身”设备迈出下一步。
2022-10-19 physics.app-ph physics.optics
Electromagnetic Wave Propagation in GLHUA Invisible Sphere by GL No Scattering Full Wave Modeling and Inversion
利用GL无散射全波建模和反演，在虚拟球体中创建了GLHUA预隐身电磁材料，使球体隐形。这个不可见的球体被称为GLHUA球体。在GLHUA球中，前隐身相对参数不小于1;参数及其导数在边界r=R2上是连续的，并且参数在原点r=0处趋于无穷大。电磁波在球体中的相速度小于光速，在原点趋于零。GLHUA球不会对球外激发的电磁波场产生干扰。利用GL全波方法，严格证明了入射电磁波场在GLHUA球外激发并在球内传播而不受球的散射，球外的总电磁场等于入射电磁波场。此外，我们还证明了在GLHUA球中，当r趋于原点时，电磁波在GLHUA球中的传播趋于零。我们提出了一个$N$维麦克斯韦方程组。GL地球物理实验室保留GLHUA电磁斗篷、GLHUA球体和GL建模与反演方法的所有版权和专利。
2020-04-14 physics.class-ph physics.optics
Elastic Waves Scattering without Conversion in Metamaterials with Simultaneous Zero Indices for Longitudinal and Transverse waves
我们从理论上研究了弹性波在超材料中的传播，其中纵向波和横向波的折射率同时为零。在超材料板中存在散射物体（这里是圆柱体）的情况下，虽然弹性波可以完美地穿过超材料板，表现出众所周知的零折射率超材料的隐身效应，但它们在共振时被完全阻挡，表明在这种情况下物体散射了强弹性波。然而，尽管发生了弹性波散射，但与直觉相反的是，在该过程中在纵向波和横波之间没有模式转换，这与传统弹性介质中的模式转换完全相反。提出了一种具有这些特殊性质的二维声子晶体的设计。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Concealing arbitrary objects remotely with multi-folded transformation optics
一件隐形斗篷，可以隐藏一个任意的对象以外的斗篷本身还没有被设计出来。在这封信中，我们介绍了一种设计远程隐形设备的新方法，该设备可以使位于一定距离处的任何物体都不可见。这是使用多折叠变换光学器件来实现的，以在物体周围远程生成没有场可以穿透并且不干扰远场散射电磁场的隐藏区域。因此，隐藏区域中的任何对象都可以保持在该位置或在该区域内自由移动并保持不可见。我们的想法是进一步扩展，以设计一个远程错觉光学，可以将任何任意对象到另一个。与其他隐形方法不同，这种方法不需要了解物体本身的细节。所提出的多折叠变换光学器件将在各种背景下的远程设备的设计中至关重要。
2015-12-19 physics.optics
Tailor-Made Metasurface Camouflage
Institute of Telecommunications, Riga Technical University（里加技术大学电信研究所）
针对复杂物体宽带共形电磁隐衣的挑战，提出“定制化超表面”概念，利用机器设计的非周期性结构结合进化优化抑制任意物体散射，实现了约20%分数带宽下20-30 dB以上的宽带散射抑制。
2025-09-17 physics.app-ph physics.comp-ph physics.data-an
Phase diagram to design passive nanostructures
相位图，定义的振幅平方和相位的散射系数的吸收截面在每个单独的通道，被引入作为一个通用的地图上的无源散射体的电磁特性。一般的物理界限自然揭示的基础上，在被动散射系统中的固有功率守恒，需要散射，吸收和消光之间的功率竞争。奇异的散射和吸收现象，从共振散射，隐形隐身，相干完美吸收体，亚波长超散射都可以在这个相图中说明。以电小核壳散射体为例，我们展示了一个系统的方法来设计场可控结构的基础上允许的轨迹相图。该相图不仅为光学器件的设计提供了一个简单的工具，而且也促进了对Mie散射理论的深入理解。
2015-05-24 physics.optics
Nonradiative to Superscattering Switch with Phase-Change Materials
相变材料（PCM）可以根据外部偏压在不同的结晶状态之间切换，从而提供其介电功能的显著变化。为了充分利用这些特征用于有源光子学和信息存储，独立的PCM是不够的，因为相变需要强泵浦场。在这里，我们探索混合金属-半导体核壳纳米天线加载PCM，使散射功能的急剧开关的负载改变其相位。大的散射，超出了小的共振粒子的限制，是通过光谱匹配不同的米氏共振，而散射抵消和隐身实现与PCM壳和银核中的异相电偶极子振荡。我们表明，调整PCM结晶度，我们可以在很大程度上改变总（~15倍）和前向（~100倍）散射。值得注意的是，预测了从Kerker（零向后）到antiKerker（几乎为零向前）制度的散射图案的实质性重新配置，结晶度几乎没有变化（~5%），这使得这种结构有希望成为低强度非线性光子学。
2019-04-25 physics.optics
Deep-Learning-Enabled Inverse Engineering of Multi-Wavelength Invisibility-to-Superscattering Switching with Phase-Change Materials
逆设计的纳米粒子所需的散射光谱和两个相反的散射异常，即超散射和不可见性之间的动态切换，是很重要的，在实现隐身，传感和功能设备。然而，传统的设计过程是相当复杂的，这涉及到复杂的结构与许多选择的合成成分和分散体。在这里，我们证明了一个训练有素的深度学习神经网络可以有效地处理这些问题，它不仅可以高精度地向前预测多层纳米颗粒的散射光谱，而且还可以有效地反向设计所需的结构和材料参数。此外，我们表明，神经网络是能够找出多波长的不可见性，超散射切换点在所需的波长在多层纳米粒子组成的金属和相变材料。我们的工作提供了一个有用的解决方案，深度学习的纳米粒子的逆设计与动态散射光谱，通过使用相变材料。
2021-03-11 physics.optics
Shrinking-shifting and Amplifying-shifting Device Using Transformation Optics
本文基于变换光学原理，利用几何分割和线性坐标变换设计了缩移整形和放大移整形装置。所提出的设备可以重塑的核心区域内的包装对象的大小和位置。缩小移位装置将较大的物体缩小成较小的物体并将其移位到不同的位置，而缩小整形装置可以在不同的位置生成具有不同形状的较小尺寸的图像。与之前设计的收缩设备相反，包裹在拟议核心区域内的真实对象和变换后的对象包含相同的材料属性，并且位置移动是另一个特征。在这里，移位区域位于物理空间边界内，以实现所提出的器件的非负、均匀和各向异性材料特性，这更容易实现。因此，我们进一步验证了这一概念与放大移动和整形设备的视觉转换较小的物体到一个更大的放置在不同的位置和位置。我们还应用了主动散射器，以进一步验证所提出的设备的工作功能。此外，所提出的装置在没有任何散射体的情况下表现得像集中器和/或旋转器效应。我们的研究结果突出了TO的作用，为未来双功能器件的研究提出了方向，这些双功能器件将用于缩小和放大器件，错觉光学，伪装和物体保护等。关键词：放大，整形，缩小，变换光学，隐形斗篷
2020-10-07 eess.IV physics.optics
