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
Power scattering and absorption mediated by cloak/anti-cloak interactions: A transformation-optics route towards invisible sensors
“隐身”电磁传感器的建议性想法，即，最近在文献中基于散射抵消、Fano共振或变换光学方法提出了在保持其场感测（吸收）能力的同时强烈地降低其可见性（散射）。在本文中，我们探索了一种替代的，基于变换光学的路线，它依赖于最近引入的概念“反隐身”。“更具体地说，我们提出的方法依赖于对竞争性隐身和反隐身机制的适当调整，在二维圆柱形场景中相互作用。通过分析和参数研究，我们说明了潜在的现象，确定关键的设计参数，并解决相关的最优性和权衡问题，同时考虑到材料损失的影响。我们的研究结果证实了所设想的潜在的建议变换光学方法作为一个有吸引力的替代路线传感器隐身。
2010-08-23 physics.optics
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
Isotropic-medium three-dimensional cloaks for acoustic and electromagnetic waves
我们提出了一个推广的二维eikonal-limit斗篷来自保角变换到三维。建议的斗篷是一个球壳组成的各向同性介质，它在传输模式下工作，不需要镜子或接地平面。与众所周知的全向球形斗篷不同，它只能在非常有限的观察角度范围内降低任意物体的可见性。在短波长范围内，这种隐形结构不仅可以恢复入射光线的轨迹，还可以恢复它们的相位，这是完全隐形的必要因素。标量波（声学）和横向矢量波（电磁）的版本。
2012-03-26 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
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
Alternative Derivation of Electromagnetic Cloaks and Concentrators
从一个简单的电磁隐身，减少到一个边界值问题，涉及到一个单一的麦克斯韦一阶微分方程，明确的公式相对磁导率磁导率并矢和领域的球形和圆柱形的环形斗篷一般压缩径向坐标函数。一般的公式是基于这样的要求：所有可能的入射场都发生了隐身，频率w > 0的隐身件在其外表面上具有连续的切向E场和H场，在其内部材料表面上具有零法向D场和B场。斗篷外表面的切向场边界条件确保零散射场，斗篷内表面的法向场边界条件与斗篷内腔内的零总场兼容。对于球形斗篷，与圆柱形斗篷不同，这些边界条件导致E和H场的所有切向分量在其内表面上连续为零-圆柱形斗篷在内表面的偏振密度中具有δ函数。对于没有内部自由空间腔体的机构，制定是用来获得非散射球形和圆柱形集中器，放大其中心附近的入射场。对于静态场（w = 0），边界值公式进行适当修改，以获得一个磁导率并矢，将斗篷静磁场。因果关系条件意味着，与静磁隐身不同，静电隐身以及w > 0的低频隐身是不可能实现的。
2008-09-16 physics.class-ph physics.optics
Comment on "Scattering Theory Derivation of a 3D Acoustic Cloaking Shell"
在最近的一封信中，Cummer等人给出了引起三维球形斗篷的声波传播的材料参数的描述，并在散射系数水平上验证了斗篷现象。Chen和Chan给出了类似的构型。在这篇评论中，我们表明，这些理论结构直接遵循我们早期的工作http://arxiv.org/abs/math/0611185关于黎曼度量的亥姆霍兹方程的隐身的全波分析。此外，那里的分析涵盖了声辐射物体被封闭在隐形区域中的情况。
2008-01-21 physics.optics
A complementary media invisibility cloak that can cloak objects at a distance outside the cloaking shell
基于互补介质的概念，我们提出了一种工作在有限频率下的隐身衣，它可以在外壳外的一定距离内隐身具有预定形状和尺寸的物体。这种斗篷由一个电介质核心和一个嵌入负折射率外壳内的“反目标”组成。被隐身的物体不会被隐身壳致盲，因为它位于隐身之外。为了验证隐身效果，进行了二维全波模拟。
2008-11-04 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
Non-Euclidean cloaking for light waves
最近，非欧几何学与变换光学相结合，提出了一种隐形斗篷的建议，这种隐形斗篷可以避免光学奇点，因此原则上可以在光谱的宽频带内工作[U。Leonhardt和T. Tyc，Science 323，110（2009）]。这样的斗篷在几何光学的极限下是完美的，但在波动光学中不是。在这里，我们从解析和数值两方面分析了非欧几里得隐身中的全波传播。我们表明，即使在几何光学以外的制度，该设备的大小与波长相当的隐身设备执行得非常好。特别是，斗篷几乎是完美的频谱的频率是有关的球谐函数。我们还表明，随着波数的增加，该设备的工作越来越好，接近完美的行为在几何光学的限制。
2009-06-24 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
The Boundary Conditions for Point Transformed Electromagnetic Invisibility Cloaks
本文研究了由一般各向异性介质经变换得到的变换介质中的点变换电磁隐身衣。我们假设有几个斗篷位于空间的不同点。我们的结果特别适用于Pendry等人提出的一阶隐身衣和Hendi等人和Cai等人提出的高阶隐身衣。我们确定适当的{ \it隐身边界条件}，麦克斯韦方程组的解决方案必须满足在外部，$\partial K_+$，并在内部，$\partial K_-$，隐身对象$K$的边界。也就是说，电场和磁场的切向分量必须在$\partial K_+$处为零--这总是正确的--而电场和磁场旋度的法向分量必须在$\partial K_-$处为零。这些结果被证明需要能量守恒。在一个球形斗篷的情况下，一个球形分层$K$和径向电流在$\partial K$，我们验证了我们的{ \it隐身边界条件}满足一个明确的计算和有源设备的隐身举行，即使电流是在隐身对象的边界。当我们证明我们的结果是通过从一般各向异性介质转换获得的介质，我们的结果适用于一般各向异性介质中包含的有源和无源设备的对象的隐身，特别是包含在一般晶体内的有源和无源设备的对象。
2008-09-16 math-ph math.MP 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
Cloaking and Magnifying Using Radial Anisotropy
本文研究了极性径向各向异性圆柱体和球形径向各向异性球体的静电响应。对于这两种几何形状，介电常数分量在径向和切向方向上彼此不同。我们表明，以一定的方式选择这些组件之间的比例，这些相当简单的结构可以用于在准静态极限中的任意介电常数和形状的电介质包裹体的隐身。对于理想的斗篷，介电常数分量之间的对比度必须趋于无穷大。然而，只需要正的介电常数值，并且已经可以观察到具有相对适度的介电常数对比的显著的隐身效果。此外，我们表明，极性各向异性的筒体具有互补的能力，放大内筒的响应。
2013-08-05 physics.class-ph physics.optics
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
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
A Double Layer Electromagnetic Cloak And GL EM Modeling
在本文中，我们提出了一种新的电磁（EM）隐身结构，由两个环形层之间的三个球壳和模型的性能数值和理论，通过使用全局和局部EM场（GL）的方法。两个环形层包含不同的隐身材料：外层提供隐形;内层完全吸收。隐形材料是弱退化的。来自位于隐身衣外部的电磁源的波场像在外壳外部的自由空间中一样传播，永远不会受到隐身衣的干扰，也不会穿透到内部吸收层和隐蔽层中。位于内层或隐身层内部的电磁场被内层完全吸收，不会到达中间层的外部，而且隐身层不会干扰隐身层激发的电磁波场。用普通材料填充的单层隐身层中不存在能激发的麦克斯韦电磁波场。此外，我们发现一个负介电和正磁化率的超材料填充到隐藏，使内部的电磁波传播从隐藏到自由空间通过单层斗篷。因此，双层隐身衣是实现完全隐身的重要和必要条件。数值模拟和理论分析验证这些属性进行使用GL EM建模方法，我们在本文中描述。
2009-07-05 physics.comp-ph 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
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
A rigorous analysis of high order electromagnetic invisibility cloaks
Pendry等人最近提出的基于变换方法的隐形斗篷目前引起了很大的兴趣。他们用一阶变换得到了结果。在最近的论文中，Hendi等人和Cai等人考虑了具有高阶变换的隐形斗篷。本文研究了一般各向异性介质经高阶变换后得到的变换介质中的高阶电磁隐身衣。我们考虑的情况下，有一个有限数量的球形斗篷位于空间中的不同点。我们证明了对于任意频率的平面波入射，散射波恒为零。我们还考虑了有限能量波包的散射。我们证明了散射矩阵是恒等式，即，对于任何输入波包，输出波包与输入波包相同。这证明了在任何电磁波在高阶变换介质，特别是Pendry等人的一阶变换介质中的散射实验中都不能探测到隐身衣，并证明了高阶隐身衣与一阶隐身衣一样，也能隐身无源和有源器件.隐形的物体与外部完全分离。实际上，外部的隐身与被隐身对象内部的内容无关。隐身物体内部的电磁波不能离开隐蔽区域，反之亦然，隐身物体外部的电磁波不能进入隐蔽区域。当我们证明我们的结果，从一般的各向异性材料的转换获得的媒体，我们证明，它是可能的斗篷内的一般晶体的对象。
2008-02-20 math-ph math.MP physics.optics
Plasmonic and silicon spherical nanoparticle anti-reflective coatings
在过去的十年中，等离子体抗反射纳米结构已被广泛研究，以用于各种光学和光电系统，如透镜，太阳能电池，光电探测器等。随着对全电介质光子学作为替代光学技术以及等离子体的兴趣日益增长，促使我们比较基于银和晶体硅的全电介质和等离子体纳米颗粒涂层的介电特性。我们的数值模拟结果的非晶硅顶部的球形纳米粒子的周期性阵列表明，硅和银纳米粒子涂层表现出很强的抗反射性能在可见光谱范围内。在这项工作中，我们首次表明，开花效应，即零反射的结构，与硅涂层起源于干扰的电和磁偶极子的纳米粒子与从基板反射的波的响应，我们称之为基板介导的Kerker效应。对于银涂层，我们的研究结果与先前观察到的衬底诱导的双各向异性和晕，由衬底诱导的磁响应所造成的。最后，我们用数值方法显示了硅和银涂层在薄膜光伏元件中的应用的高效率，这与抑制高折射率衬底的反射和增加有源层的吸光度有关。根据纳米颗粒的尺寸，硅或银涂层更有效，并且可以实现高达30%的吸收总体增加。
2015-08-26 physics.optics
Scattering by nanoplasmonic mesoscale assemblies
本文研究由介电核和随机分布AuNP壳层组成的纳米组装等离子体结构的散射特性，发现AuNP涂层可抑制旁瓣并将散射功率优先引导至前向，为被动隐身、散射增强和高分辨率成像等应用提供平台。
2024-12-29 physics.comp-ph physics.optics
