Comment on: Reply to comment on `Perfect imaging without negative refraction'
在讨论Leonhardt的原始论文[Leonhardt-2009 njp]的评论/回复序列[Blaikie-2010 njp,Leonhardt-2010 njp]中,讨论了Maxwell鱼眼透镜的镜像版本是否获得了完美的成像。在这里,我们表明,因果关系的解决方案,可以得到不需要一个“积极的本地排水”,相反的索赔[Leonhardt-2010 njp]。
2012-10-18 physics.optics
Coherent perfect absorption mediated anomalous reflection and refraction
我们证明了在双向照明下,在一个独立的波纹金属膜的正常同一侧的光弯曲。利用相干完全吸收(CPA)来抑制镜面零阶,从而导致光有效地向后弯曲成“-1”阶,而“+1”阶与表面模式共振。结果表明,该效应是相敏的,在相同的几何结构中产生CPA和超散射。
2012-07-23 physics.optics
Negative index of refraction, perfect lenses and transformation optics -- some words of caution
在本文中,我们表明,一个负折射率是不是一个直接的含义与方向反转的非同态变换光学。相反,由于符号自由度的特定选择,出现了负指数。此外,我们指出,变换设计的透镜,它依赖于时空折叠的概念,不放大倏逝模,相反,Pendry-Veselago透镜。相反,像点处的倏逝模由复制源产生,因此不发生近场成像(完美透镜效应)。
2010-01-26 physics.optics
Negative index of refraction, spacetime folding and perfect imaging in transformation optics
负折射率已经成为变换光学的一个公认部分,这是在改变流形方向的变换中遇到的。基于这一概念,人们提出了各种完美透镜的设计,它们都依赖于空间或时空的折叠,其中从电磁空间到实验室空间的映射是多值的。最近,Leonhardt和Philbin提出了一种新的完美成像概念,它也使用多值映射,但既不包括负折射率,也不包括渐逝模的放大。在这种情况下,据推测,多值映射应被视为完美成像的基础,而不是放大倏逝模式。从这个角度来看,基于负折射率的标准镜片可能是有用的。在本文中,我们表明,一个负折射率不是一个固有的特性的变换光学,而是出现作为一个特定的选择的一个符号的歧义。此外,我们指出,变换设计的透镜不放大倏逝模,与Pendry-Veselago透镜。相反,像点处的倏逝模由复制源产生,因此不发生近场的成像。
2009-12-14 physics.optics
Perfect control of reflection and refraction using spatially dispersive metasurfaces
非均匀超颖表面(电薄复合层)可用于成形折射和反射的电磁波。然而,基于广义折射和反射定律的已知设计方法不允许实现完美执行的设备:总是存在一些寄生反射到不期望的方向。在本文中,我们介绍和讨论了一种通用的方法来合成的超表面的透射和反射平面波的完全控制,并显示出完美的性能可以实现。该方法是基于使用的等效阻抗矩阵模型连接的切向场分量在两侧的元表面上。通过这种方法,我们能够理解为了完美地实现所需的响应,需要元表面的哪些物理属性。此外,我们确定所需的超颖表面单位细胞的极化率,并讨论合适的细胞结构。看来,只有空间色散超颖表面允许实现入射平面波到任意方向的完美折射和反射。特别地,理想折射仅在超颖表面是双各向异性(弱空间色散)时才是可能的,并且没有偏振变换的理想反射需要具有对场的特定的强非局部响应的空间色散。
2016-08-22 physics.optics
Approximate magnifying perfect lens with positive refraction
我们提出了一种具有正各向同性折射率的设备,该设备在几何光学内创建光学均匀的三维空间区域的近似放大的完美实像。它的关键成分是一种新的折射率分布,可以作为一个近似完美的镜头本身,具有非常温和的折射率范围。
2012-01-12 physics.optics
Negative Refraction Does Not Make Perfect Lenses
在n=1的正常介质和n=-1的理想负折射率介质之间的界面处的倏逝波传输的电磁边界问题的被广泛接受的理论处理忽略了界面处的非零感生表面电流和电荷密度,并且是自不一致的。我们重新解决的电磁边界问题,考虑到非零的感应表面电流和电荷密度,已被忽略到目前为止,其他人。我们给出了这种特殊情况下的精确的表面感应电流和电荷分布,并使用格林函数方法解析地求解了折射场和反射场。自洽的解决方案产生的透射系数为1和反射系数为0的所有倏逝波。因此,我们发现,与普遍的看法相反,负折射率并不能制造出完美的镜片。
2013-06-10 physics.optics
Does negative refraction make a perfect lens?
V.Veselago在1967年和J.Pendry在2000年对一个问题进行了讨论。问题是:一块具有负折射的材料能制造出完美的透镜吗?彭德里的结论是:是的,它可以。我们的结论是:不,实际上它不能,因为板的折射系数的波动。讨论了线性等晕光学仪器的分辨能力。
2008-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Negative Refraction Makes a Perfect Lens
本文提出利用负折射率材料平板构建超级透镜,可聚焦包括非辐射分量在内的所有傅里叶分量,突破传统透镜的波长限制,并展示微波波段及可见光频段薄银板的实现方案。
2025-07-02 physics.optics
Negative refraction and sub-wavelength imaging using transparent metal-dielectric stacks
已知负折射发生在同时具有负电容率和负磁导率的材料中;因此它们被称为负折射率材料。然而,没有已知的天然材料表现出负折射率。在很大程度上,对这些材料的兴趣是由于推测它们可以用作具有超分辨率的完美透镜。我们提出了一种新的方法,实现负折射与目前可用的技术,基于透明的,金属-电介质多层结构。这些结构的优点是,可调谐性和传输(远高于50%),可以在可见光波长范围内实现。我们证明了负折射和超分辨率在这些结构。我们的发现指出了一种更简单的方法来制造具有负折射的材料。这不仅为负折射开辟了一条全新的道路,而且还扩大了金属中波传播效应的探索。
2006-07-15 physics.optics
Coherent perfect nanoabsorbers based on negative refraction
基于解析偶极子模型分析和数值模拟,我们提出了发散光束相干完美纳米吸收体(CPNAs)的概念。这个概念利用了具有负折射和小损耗的平板的特性。所提出的CPNA器件将允许在纳米级区域中聚焦辐射,因此可以应用于光学纳米器件中,用于读取基于单光子量子比特的量子计算的结果等多种目的。
2012-02-08 physics.optics quant-ph
Metal-Free Flat Lens Using Negative Refraction by Nonlinear Four-wave Mixing
具有无限分辨率的完美透镜一直是理论和实验物理学家的挑战。光学超材料的最新发展预示着一种有吸引力的方法,即使用负折射来克服衍射极限,从而提高分辨率。然而,这些人工设计的超材料通常伴随着金属的高损耗,并且非常难以制造。一种利用四波混频产生负折射的替代方案最近引起了人们的极大兴趣,尽管大多数现有的实验仍然需要金属,并且没有一个实验是在光学透镜上实现的。在这里,我们实验证明了一个无金属的平面透镜的第一次使用负折射的简并四波混频与薄载玻片。我们利用非线性折射定律实现了光学透镜效应,这在显微镜中可能有潜在的应用。
2014-11-18 physics.optics
Plasmonic space folding: focussing surface plasmons via negative refraction in complementary media
我们扩展了完美透镜的设计,以聚焦在两个介电常数符号相反的各向异性介质之间的界面上传播的表面等离子体激元(SPPs)。我们确定的各向异性和异质张量的介电常数和磁导率,推导出一个坐标变换,在色散关系管理传播的SPPs的组件所发挥的作用。我们说明了我们的理论与三维有限元计算的完美的平面和柱面透镜聚焦的SPP。
2010-11-19 physics.optics
Negative refraction: A tutorial
负折射率和近场成像的概念以教程的形式进行了解释。
2010-08-19 physics.optics
Perfect antireflection via negative refraction
我们建议一个几何框架来讨论负折射材料板的作用。我们发现,这些板块产生相同的轨道作为正常的材料,但在相反的方向跟踪。这一性质使我们能够确认,任何无损多层膜的作用都可以通过将其与构造为反转镜像的多层膜($ε$和$μ$的符号反转)放在一起来光学抵消。
2005-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlinear Negative Refraction by Difference Frequency Generation
负折射由于其在成像方面的应用前景而引起了人们的广泛兴趣。这种效应可以通过负折射率超材料来实现,然而,负折射率超材料通常伴随着高损耗和苛刻的制造工艺。近年来,相位共轭和四波混频等非线性方法具有低损耗和易于实现的优点,但接收角窄等相关问题仍然阻碍了它们的实际应用。在这里,我们从理论和实验上证明了一种新的方案,实现负折射的非线性差频产生宽调谐,薄BBO片作为负折射层弯曲的输入信号光束的闲频光束在一个负的角度。利用这种非线性负折射实现了光学聚焦效应,在成像领域有着广泛的应用前景。
2015-12-29 physics.optics
Perfect Anomalous Refraction with Metagratings
我们提出了一种方法来设计metagratings完美的反常折射,多层加载线阵列的基础上。在最近的工作中,它已被证明,这种结构可以实现完美的反常偏转和光束分裂在\emph{reflect-mode},使用只有少数的亚波长元原子每个(波长尺度)的宏观周期。扩展以前的配方,使操作的\emph{transmitted}领域以及,我们推导出的散射场,电流感应的导线,和个别负载阻抗之间的解析关系,并强制执行的条件,保证消除寄生散射,同时保留一个被动和无损的结构。利用我们最近的研究结果,我们演示了如何多层metagrates可以实现使用现实的印刷电容器负载,其几何形状可以解析。因此,该设计方案可以完全在MATLAB中实现,规定了简单的物理结构,实现了最佳的异常折射效率,甚至不需要一个完整的波模拟。这为利用这种新颖的概念用于需要控制透射衍射模式的应用铺平了道路(例如,透镜),利用高效和严格的设计方案以及简化的结构。
2018-04-03 physics.app-ph physics.optics
Zero-refraction in natural materials and the mechanism of metal superlens
发现单负材料在近场具有零折射特性,指出金属超透镜成像的分辨率超过衍射极限的机理不同于双负材料构成的理想透镜。揭示了金属超透镜的原理。基于零折射特性的数值计算结果与实验结果吻合较好。这一工作为单负材料的研究带来了新的认识,并将为金属超透镜的应用指明正确的方向。
2011-08-21 physics.optics
Direct x-ray scattering signal measurements in edge-illumination/beam-tracking imaging and their interplay with the variance of the refraction signals
本文证明edge-illumination暗场成像可直接测量散射函数,并提出折射方差这一新衬度机制以关联散射中心尺寸。
2023-07-12 physics.optics
In situ calibration of camera-refraction interface based on analytical refractive imaging equation
针对折射界面导致传统相机标定失效的问题,提出基于解析折射成像(ARI)方程的原位联合标定方法,显著降低了误差并缓解了局部收敛问题,在精度和3D重建任务上优于现有技术。
2025-08-15 physics.optics
Broadband negative refraction in stacked fishnet metamaterial
我们展示了一个方案,利用堆叠的渔网超材料的全角度负折射和亚波长成像从零频率开始的宽频率范围内。时域有限差分(FDTD)数值模拟验证了理论预测。这种现象是由于金属层上的呼吸空气孔使相邻平板波导之间产生负倏逝波耦合而引起的。
2010-08-07 physics.optics
All-angle negative refraction of highly squeezed plasmon and phonon polaritons in graphene-boron nitride heterostructures
纳米光子学的一个基本组成部分是实现极化激元负折射的能力,因为这可以证明许多独特的纳米级应用,如深亚波长成像,超透镜和新的指导。然而,为了实现高度压缩的极化激元的负折射,例如石墨烯中的等离子体激元和氮化硼(BN)中的声子极化激元,其波长被压缩超过100倍,需要能够随意翻转其群速度的符号,这是具有挑战性的。在这里,我们揭示了石墨烯-BN异质结构中的等离子体激元和声子极化激元之间的强耦合可以用于翻转所产生的混合(等离子体激元-声子-极化激元)模式的群速度的符号。我们预测了等离子体激元和声子极化激元之间的全角度负折射,更令人惊讶的是,混合石墨烯等离子体激元之间,以及混合声子极化激元之间。因此,石墨烯-BN异质结构为纳米超颖表面和纳米成像元件的设计提供了通用平台。
2017-06-15 physics.optics
Geometric limits to geometric optical imaging with infinite, planar, non-absorbing sheets
新的射线光学元件允许光的广义光的折射射线,但几何形状对物体的位置和其几何图像之间的可能映射施加了限制。在这里,我研究的情况下,一个无限的,平面的,非吸收片,图像的整个三维空间。这种片的最一般情况相当于具有不同物侧和像侧焦距的薄透镜。特殊情况包括普通薄透镜、共焦小透镜阵列和n_2 = -n_1的负折射。
2009-05-25 physics.optics
Negative refractive perfect lens vs Spherical geodesic lens. Perfect Imaging comparative analysis
负折射透镜(NRL)已经表明,光学系统可以产生细节低于经典阿贝衍射极限的图像。该光学系统将由物体表面发射的电场传输到图像表面,在两个表面中产生相同的场分布。特别地,物表面中的狄拉克δ电场被聚焦而不受像表面中的狄拉克δ电场的衍射限制。Maxwell鱼眼接目镜(MFE)和球面短程线波导(SGW)已经被声称使用具有不同含义的正折射来突破衍射极限。在这些情况下,已经考虑了从点源到点接收器的功率传输,当接收器从焦点移位远小于波长的距离时,功率传输急剧下降。虽然这些系统可以检测高达波长/500的位移,但它们不能与NRL进行比较,因为物体和图像表面的概念尚未建立。在这里,它提出了一个分析的SGW与定义的对象和图像表面。结果表明,物体表面的狄拉克δ电场在像面上产生低于折射极限的像。
2012-04-12 physics.optics
Comment on 'Propagation and Negative Refraction,' IEEE Microwave Magazine, pp. 58-65, July/August 2012
我们讨论并澄清了最近一篇关于超材料负折射的文章中出现的一些误导性陈述。在这篇评论中,我们理顺了负折射和负折射率超材料背后的物理意义和潜在现象,并表明这些现象与因果关系完全一致。希望这篇评论能引起作者、评论者和读者的注意,使他们注意到大量支持单一界面负折射的严格分析、数值和实验证据,以避免重新引发误导而不是教育物理和工程界的争论。
2012-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Gate-tunable negative refraction of mid-infrared polaritons
负折射提供了一个有吸引力的平台,操纵中红外和太赫兹辐射的分子传感和热辐射的应用。然而,其基于可用的超材料和等离子体介质的实现提出了与光学损耗、有限的空间限制以及在该光谱范围内缺乏主动可调谐性相关的挑战。在这里,我们证明了门可调负折射在中红外频率使用混合拓扑极化激元在范德华异质结构与高空间限制。我们实验可视化广角负折射表面极化激元的α-MoO 3薄膜部分装饰有石墨烯,经历平面纳米级聚焦到1.6%的自由空间波长。我们的原子厚异质结构通过避免折射界面处的散射损耗而优于传统的体材料,同时通过电选通实现主动可调谐性。我们提出极化激元负折射作为一个有前途的平台,红外应用,如电调谐超分辨率成像,纳米级热操纵,和分子传感。
2022-10-13 physics.optics
Negative Refraction with High Transmission in Graphene-hBN Hyper Crystal
在这篇文章中,我们从理论上研究了石墨烯-六方氮化硼超晶体的性能,以证明所有角度的负折射。六方氮化硼,最新的天然双曲材料,可以是一个非常强有力的竞争者,形成超晶体与石墨烯由于其卓越的石墨烯兼容衬底。虽然裸露的六方氮化硼可以表现出负折射,但由于其高反射性质,透射率通常较低。另一方面,由于石墨烯在六方氮化硼表现为I型双曲超材料的频率范围内的二维性质和金属特性,我们发现石墨烯-六方氮化硼超晶体表现出具有优异透射率的全角度负折射。这是可能的,因为从超晶体反射的强烈抑制,而不会对负折射特性产生任何不利影响。这一发现在特定频率范围内的超透镜、路由和成像等应用中非常有用。我们还提出了一个有效的介质描述的超晶体在低k限制,并验证了所提出的理论,使用一般的传输矩阵方法和全波模拟。
2015-05-05 physics.optics
Chalcogenide hyperbolic metamaterial with switchable negative refraction
硫系玻璃是一种特殊的材料,其在相变时显示出宽的光学特性对比度,并且被高度研究用于可重构电子和纳米光子器件。在这里,我们报告了第一个基于硫族化物玻璃的非易失性、可切换双曲超材料的概念验证演示。通过使用$Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$(GST)合金作为多层纳米复合结构的组分之一,并利用其相变特性,我们展示了一种双曲超材料,其中I型双曲色散$(ε_{\perp} < 0, ε_{\parallel} > 0)$可以从近红外到可见光区域切换。这为可重构器件应用开辟了新的机会,例如成像、光学数据存储和传感。
2017-03-31 physics.optics
Dielectric Optical-Controlled Magnifying Lens by Nonlinear Negative Refraction
一个简单的光学透镜通过折射光的空间变化折射率在科学和技术中探索微观世界起着重要的作用。纳米技术的最新进展使得新型透镜(诸如,超透镜、超透镜、Luneburg透镜)能够通过利用超材料和变换光学器件专门设计材料的折射率而具有亚波长分辨率能力。然而,这些人工纳米/微工程透镜通常遭受金属的高损耗,并且在制造中要求很高。在这里,我们首次在实验上演示了一种非线性介质放大透镜,它利用简并四波混频在平凹载玻片中产生的负折射效应,获得了放大图像。此外,我们将变换光学引入非线性区域,将非线性平面透镜变换为放大透镜,通过非线性波混频实现全光学可控透镜效应,这在显微镜和成像科学中有着广泛的应用前景。
2014-11-24 physics.optics
Controllable Optical Negative Refraction and Phase Conjugation in Graphene
光学超材料的发展已经导致了显着的物理特性,包括隐形,光学磁性和负折射的演示。后者引起了特别的兴趣,主要是因为它有望实现超分辨率成像。近年来,负折射现象已被等离子体材料和非线性离散元件所证实。然而,负折射在光学频率的广泛使用受到高损耗和强色散效应的限制,这通常将操作限制在窄频带。在这里,我们使用简并四波混频(d-4 WM)来证明在石墨烯界面处的可控负折射,石墨烯界面充当高效的相位共轭表面。该方案由于非线性材料的厚度非常小而具有非常低的损耗,并且由于石墨烯的线性能带结构而确保宽带操作。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bidirectional acoustic negative refraction based on a pair of metasurfaces with both local and global PT-symmetries
负折射在声波操纵和成像中起着重要的作用。然而,基于声学超材料的常规系统受到由损耗相关和分辨率问题引起的限制。在这项工作中,宇称时间(PT)对称系统被引入到实现无损耗双向声负折射。该系统是由一对局部PT对称的多层超颖表面包围的自由空间区域,这也形成了一个整体的PT对称。双向负折射的性质,这是罕见的定期PT对称结构,是有关的放大和吸收共存的局部PT对称超颖表面在其PT中断阶段。这样的超颖表面可以根据入射方向在相干完美吸收体(CPA)和放大器之间自由地切换它们的状态。我们的结果提供了一个新的物理机制,实现双向功能的PT对称系统。
2019-11-08 physics.app-ph physics.optics
Negative Refraction Gives Rise to the Klein Paradox
自2001年首次在实验上验证电磁负折射以来,异向介质的电磁负折射现象引起了人们越来越多的关注。它潜在地导致优于传统设备的应用,包括用于移动站的紧凑型天线、超过衍射极限的成像、以及高分辨率雷达,更不用说基础光学中的反常波传播。在这里,我们报告了超材料如何被用来模拟“自旋零粒子与强势垒相互作用的负折射”,这引起了克莱因悖论-一个违反直觉的相对论过程。我们解决了在量子和经典这两个完全不同的领域类似的波传播行为的基本物理。
2009-07-01 physics.optics quant-ph
Super-resolution imaging in absolute instruments
已经证明负折射是完美的透镜。然而,在几乎没有损失的情况下,成像功能将受到严重损害。后来,人们证明了麦克斯韦的鱼眼透镜接目镜的正折射也可以成为完美透镜。然而,在成像位置处引入的排水问题上发生了强烈的争论。在这项工作中,我们首次发现,固体浸没麦克斯韦接目镜可以用于超分辨率成像。我们发现,这是由于完美的聚焦和全反射在外部界面,从而在空气背景中的所需位置形成超分辨率图像。这种简单的机制也将适用于其他绝对仪器和更多功能的超级成像系统将被期待。
2021-07-04 physics.class-ph physics.optics
Far Infrared Slab Lensing and Subwavelength Imaging in Crystal Quartz
我们研究的可能性,使用负折射产生的声子在各向异性晶体中的响应,以创建一个简单的平板透镜与平面平行的两侧,并显示,从这样的透镜成像应该是可能的,尽管在室温下的吸收,是不可避免地存在由于声子阻尼的影响。特别是,我们考虑的情况下,晶体石英,一个系统,实验测量一致的全角度负折射已经被证明。此外,我们调查的可能性,亚波长成像从这样的材料,并表明,它应该是可能的某些配置。
2012-11-19 cond-mat.other physics.optics
Negative refraction by a virtual photonic lattice
对光子学和超材料的研究不断挑战我们对光的行为的直观理解。近年来,我们已经看到了负折射,光通过平板聚焦,“完美”棱镜和“隐形衣”[1-6]。通常理解,这种不寻常行为的原因是强(异常)色散,即,材料特性对光的频率的依赖性。色散可以是由于材料的自然微观共振(如表面等离子体激元-极化激元),或者是由于周期性晶格的有效共振(带隙)(如光子学[7-9])。超材料采用了两种方法中较好的一种,它代表了一个周期性的亚波长粒子阵列,这些粒子被调谐到特定的频率波段共振。然而,目前,我们对有限尺寸的周期性光子晶体或超材料样品对宏观性质(如折射)的影响只有非常基本的理解。然而,每一个有限的介质物体是一个中等质量的谐振器,其本征模式形成一个虚拟的光子晶格,具有自己的角带隙和优选的传播方向。在这里,我们表明,这种虚拟晶格产生非平凡的实际效果,甚至均匀的介质谐振器可能会产生负作用,没有负或周期性调制的介电常数/磁导率。我们还提出了一种简单的方法来控制周期的虚拟光子晶格通过改变谐振器的横向尺寸。我们的研究表明了三维共振现象在光学中的重要性,并可能导致具有不寻常特性的新光学器件。
2008-05-06 physics.optics
Achieving Perfect Imaging beyond Passive and Active Obstacles by a Transformed Bilayer Lens
提出了一种基于变换光学的双层透镜。结果表明,Pendry的完全透镜、无限介质构成的完全双层透镜和补偿介质的概念在所提出的双层透镜的范围内得到了很好的统一。使用这个概念,我们还演示了如何能够实现完美的成像超越被动物体或主动源,这是目前在镜头前。
2008-11-05 physics.optics
Perfect imaging: they don't do it with mirrors
比较了球面镜在真空中的成像与在球面镜中填充麦克斯韦鱼眼介质的情况。麦克斯韦方程组的精确的时间相关的解决方案表明,完美的成像是无法实现的电理想的镜子本身,但与麦克斯韦的鱼眼在政权时,它实现了一个弯曲的几何形状的全电磁波。
2010-08-19 physics.optics
Computational 3D microscopy with optical coherence refraction tomography
光学相干断层扫描(OCT)作为体内临床诊断3D成像模式已经取得了广泛的成功,影响了包括眼科学、心脏病学和胃肠病学在内的领域。尽管OCT具有许多优点,例如高灵敏度、速度和深度穿透,但OCT存在几个缺点,最终限制了其作为3D显微镜工具的实用性,例如其普遍存在的相干散斑噪声和维持毫米级成像深度所需的不良横向分辨率。在这里,我们提出了3D光学相干折射断层扫描(OCRT),OCT的计算扩展,通过结合多个OCT体积,跨两个旋转轴采集,形成一个分辨率增强,斑点减少,折射校正的3D重建合成非相干对比机制。我们的无标记计算3D显微镜采用了一种新颖的光学设计,结合了抛物柱面镜,能够捕获5D全光数据集,包括毫米级3D视场,最大可达$\pm75^\circ$,而无需移动样品。我们证明,3D OCRT揭示了果蝇,斑马鱼和小鼠样本中常规OCT未观察到的3D特征。
2022-02-24 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Perfect imaging with geodesic waveguides
利用变换光学证明了填充径向折射率n=1/r的各向同性材料的球形波导具有径向偏振模(即电场只有径向分量),并具有与Maxwell Fish-接目镜相同的理想聚焦特性。该设备的近似版本使用具有均匀芯的薄波导,为实验证明Maxwell Fish接目镜中的完美成像铺平了道路。
2010-09-27 physics.optics
Non-Hermitian two-dimensional photonic crystal flat lens
提出了一种非厄米二维光子晶体平面透镜。利用光子晶体第二能带的负折射特性实现点光源的超分辨成像。根据非厄米系统的原理,在成像频率中引入负虚部,提高了成像强度和分辨率。结果表明,非厄米系统为提高光子晶体透镜的成像性能提供了一种新的方法。
2019-12-13 physics.optics
Absolute instruments and perfect imaging in geometrical optics
我们研究成像的球对称绝对仪器,提供完美的成像在几何光学的意义上。我们得到了一些这样的设备的属性,提出了一个通用的方法来设计它们,并使用这种方法提出了几个新的绝对仪器,特别是一个镜头,提供了一个光学均匀区域的像散图像,并具有适度的折射率范围。
2011-07-13 physics.optics
Perfect imaging with planar interfaces
我们描述了最一般的同质,平面,光线方向改变片,执行一对一的对象空间和图像空间之间的成像。这是一个早期结果[J. Courtial,Opt. Commun.282,2480(2009)]的非平凡特殊情况(片是齐次的)。这样的片可以实现,近似地,与广义共焦小透镜阵列。
2013-08-22 physics.optics
On metallic gratings coated conformally with isotropic negative-phase-velocity materials
差分方法(也称为C方法)的应用,平面波衍射的一个完美的传导,正弦波纹金属光栅涂有线性,均匀,各向同性,无损介电磁性材料表明,涂层材料的负折射率可以提供增强的最大非镜面反射效率相比,涂层材料的正折射率。
2007-10-30 physics.class-ph physics.optics
What are the left-handed media and what is interesting about them?
我们回顾了广泛讨论的关于波在介电常数和磁导率均为负的介质中的传播和折射的观点。对负折射违反因果性原则的批评。从初波方程出发,分析了光束在左手介质边界上的折射。被认为是一个完美的透镜形成的左手材料的平面层的物理。
2004-09-01 cond-mat.other physics.class-ph physics.optics
Active metamaterials: sign of refraction index and gain-assisted dispersion management
我们推导出一种方法来定义的因果方向的波矢量的模式在光学超材料,这反过来又决定了符号的折射率和阻抗的{ \it实部和虚部的介电常数和磁导率的函数。我们使用开发的技术来证明,超材料的成分的共振响应之间的相互作用,可以用来实现有效的色散管理。最后,我们展示了宽带色散的折射率和阻抗匹配在有源陶瓷基负折射率材料。我们的工作开辟了新的实际应用负折射率复合材料的宽带透镜,成像和脉冲路由。
2007-04-27 physics.gen-ph physics.optics
Perfect imaging in the optical domain using dielectric materials
光学领域完美成像的前景,其中光可以在没有像差的情况下以超高分辨率成像,可以彻底改变技术和纳米制造业[1,2,3,4,5,6]。最近,理论上已经表明,在具有空间变化的折射率的电介质中可以实现完美的成像[7,8]。使用变换光学器件[9,10,11,12,13,14,15]定义透镜几何形状,用于将球面空间投影到实平面空间上,形成麦克斯韦鱼眼[16,17,18,19]。大多数变换光学演示已经实现了欧几里德空间和微波制度,由于易于制造。在这里,我们展示了使用硅纳米光子结构的光学区域中的非欧几里德空间[20]的变换。
2012-05-21 physics.optics
Bringing the 'perfect lens' into focus by near-perfect compensation of losses without gain media
本文研究了一种具有实用价值的非理想Pendry负折射率平板透镜的光学特性和成像性能。对透镜的光学特性进行了解析计算,并将计算结果用于进一步研究透镜和相应的成像系统。等离子体激元注入计划的损失补偿负折射率超材料应用到成像系统的结果,导致在一个完美的重建以前未解决的图像,演示子衍射极限分辨率。
2016-07-25 physics.optics
Achieving sub-diffraction imaging through bound surface states in negative-refracting photonic crystals at the near-infrared
报道了在负折射光子晶体中,由于表面束缚态的存在,在衍射极限之外的成像现象。我们实现了有效的负折射率品质因数[-Re(n)/Im(n)]至少为380,比最近在近红外方面的努力提高了约125倍,带宽为0.4 THz。支持的数值和理论分析,观察到的近场分辨率为0.47 λ,明显小于衍射极限0.61 λ。重要的是,我们表明这种子衍射成像是由于表面板模式的共振激发,允许重新聚焦非传播的倏逝波。
2008-03-06 physics.optics
Perfect compensation of absorption in metamaterials for diffraction-unlimited imaging
为了克服传统光学器件的分辨率限制,先前已经开发了使用负折射率平面透镜(NIFL)的近场成像技术,其放大入射场的倏逝分量。在这里,一种技术的开发和证明,以补偿损失的非理想NIFL通过确定的传递函数的镜头,并随后将逆未解决的原始图像。结果是具有亚衍射极限分辨率的补偿图像。
2016-12-22 physics.optics
Near-field enhancement and imaging in double cylindrical polariton-resonant structures: Enlarging perfect lens
我们实验证明了一个原型的圆柱形放大透镜能够增强和恢复倏逝场。使能现象是在两个圆柱形阵列的小共振粒子的系统中的耦合表面模式的共振激发。如[J.Appl.Phys.96,1293(2004)]所示,平面阵列中的这种现象可以用于电磁近场成像。在这里,我们在圆柱对称配置中使用类似的结构,这使我们有可能获得放大的近场图像。
2005-09-28 physics.optics
Cloaking and imaging at the same time
在这封信中,我们提出了一个概念性的设备,执行亚波长成像与正折射。该建议的关键是,在某些情况下,引流管不再是必须的。此外,该装置是一个各向同性的全向斗篷,具有完美的导电隐藏区域,并显示出多功能的错觉光学效果。数值模拟进行验证的功能。
2012-07-18 physics.class-ph physics.optics
Negative refraction of ultra-squeezed in-plane hyperbolic designer polaritons
高动量的平面内负折射(即,高k)光子模式可以实现许多应用,例如在深亚波长尺度的平面平台中的成像和超透镜化。然而,它在实验中的实际实施仍然难以捉摸。在这里,我们提出了一类双曲超颖表面,其特征在于由各向异性的磁片电导率,并可以支持面内超高k磁设计极化激元。基于这样的超颖表面,我们报告的第一个实验观察的全角度负折射的设计师极化激元在极深的亚波长尺度。此外,我们直接可视化的双曲色散的设计者极化激元。更重要的是,我们发现对于这些双曲型极化激元,它们的压缩因子是超大的,具体地说,在实验中它可以达到129,这是一个破纪录的值,超过了自然双曲材料中的压缩因子。本方案实现负折射也适用于其他天然材料,并可能使有趣的应用在纳米光子学。此外,所提出的超颖表面易于在空间和频率上进行剪裁,这可以作为一个多功能的平台来探索双曲极化激元的极高限制和异常传输。
2020-04-03 physics.app-ph physics.optics
Multidimensional Double Refraction Microscopy
Institute of Micro- and Nanotechnologies, Technische Universität Ilmenau(微纳技术研究所,埃尔朗根-纽伦堡工业大学);Institute of Thermodynamics and Fluid Mechanics, Technische Universität Ilmenau(热力学与流体力学研究所,埃尔朗根-纽伦堡工业大学)
本研究提出双折射显微镜(DRM),无需修改标准宽场显微镜,通过双折射载玻片实现多维超分辨率成像,经实验验证其定位、取向及光谱读取能力,可将超分辨率技术推广至普通实验室。
2026-09-03 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Revisiting the Perfect Lens with Loss
在负折射率介质必然是色散和有耗的假设下,重新考虑了倏逝波在空气与负折射率介质交界面上的折射。我们表明,所有的倏逝波在空气中将被折射成衰减的传播波内的负折射率介质,具有不同的空间频率分量具有不同的传播方向,这是在时间和空间上分离,因此没有重新聚焦这些倏逝波是可能的。因此,由倏逝波编码的所有信息将在图像中丢失,使得亚衍射极限成像不可能。
2009-06-25 physics.class-ph physics.optics