Negative reflection and negative refraction in biaxial van der Waals materials
负反射和负折射是可以通过诸如双负超材料、双曲超材料和相位不连续超表面等平台实现的奇异现象。近年来,天然双轴范德华(vdW)材料,支持极端各向异性,低损耗,和高度限制的极化激元从红外到可见光区,正在成为有前途的候选人,平面反射和折射光学。在这里,我们引入三个自由度,即界面,晶体方向,和电调谐操纵的反射和折射的极化激元。由于界面和晶向的作用,面内对称性破缺,使得负反射和后向反射、正折射和负折射等反射和折射现象同时存在,并表现出很高的可调谐性。数值模拟结果与理论分析吻合较好。我们的研究结果提供了一个强大的配方实现负反射和折射的双轴vdW材料,铺平了道路的极化激元和界面纳米光学。
2022-04-23 physics.optics
Energy dispersion relation for negative refraction (NR) materials
针对具有负折射(NR)特性的超材料,建立了一般的能量色散关系。结果表明,吸收效应参与NR现象,并在NR发生的条件进行了讨论。NR的简单方程开发使用洛伦兹模型。
2011-02-17 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
Negative refraction of a three-dimensional metallic photonic crystal
一种具有负有效折射率的超材料由具有嵌入泡沫中的金属基底的三维六边形晶格光子晶体制成。它已被模拟与Ansoft HFSSTM在7.0至12.0 GHz的频率范围内。实验验证了模拟结果,并在某些频率下验证了负折射。实验结果与模拟结果吻合良好。
2007-05-09 physics.optics
Explaining negative refraction without negative refractive indices
利用阵列理论,可以在不赋予棱镜负折射率的情况下解释通过三棱镜的负折射。对于光束入射到楔形物上的情况,阵列理论准确地预测了光束通过棱镜的透射角,并提供了发生负折射的频率间隔的估计。负折射效应不仅发生在由传统的超材料晶胞(诸如磁介电球体)制成的棱镜中,而且发生在由完全填充的均匀晶胞制成的固体棱镜中。在这两种棱镜中,棱镜都具有阶梯形状,因为它们是由立方晶胞构成的。由每个单位单元赋予的大相位延迟,与阶梯形状的透镜相结合,为负折射创造了必要的条件。使用时域有限差分法的全波模拟表明,阵列理论准确地预测了固体棱镜和磁介质球制成的棱镜的光束传输角。
2017-12-09 physics.optics
Negative refraction of inhomogeneous waves in lossy isotropic media
本文从理论上研究了非均匀波在各向同性有耗媒质界面上的负折射问题。我们得到明确的(最多的符号)表达式通过两个有耗介质之间的界面传输的波的参数,其特征在于复介电常数和磁导率。我们表明,负折射的标准,需要负的介电常数和磁导率可以使用的情况下,只有在一个均匀的入射波在一个无损和有损介质之间的界面。在更一般的情况下,当入射波是不均匀的,或两种介质都是有损耗的,负折射的标准变得依赖于入射角。最有趣的是,我们表明,负折射可以实现在传统的有损耗材料(如金属),如果他们的界面是正确的取向。
2014-02-18 physics.optics
Negative refraction based on purely imaginary conjugate metamaterials
通过引入一种基于纯虚共轭超材料(PICMs)的新机制,揭示了利用一对PICMs可以实现双向负折射和平面聚焦,突破了宇称时间(PT)对称系统的单向极限。与需要两种不同材料的PT对称系统相比,所提出的负折射可以仅用两种相同的介质来实现。此外,在我们的PICM系统中,观察到双向总传输的非对称激发。因此,提出了一种新的实现负折射的方法,它比PT对称系统具有更多的特性。
2017-08-08 physics.optics
Negative Refraction Requires Strong Inhomogeneity
本文建立了明确的下限晶格单元的周期性结构(超材料和光子晶体)能够支持向后波和产生负折射的大小。在光学频率,这个结果意味着强烈的不均匀性,在这个意义上说,细胞的大小不能忽略不计相对于真空波长和布洛赫波长。
2007-09-28 physics.optics
Critique of Optical Negative Refraction Superlensing
基于维斯拉格的负折射假设,十年来对光学超透镜的探索是一种幻想吗?我们认为,Pendry的银超透镜的替代处方只不过是一个应用的自然现象,发生在贵金属薄膜的表面等离子体共振。这种现象并不能预测Veselago的负折射率材料的真实性。我们给出了一个简单的解释,这种共振如何实现在银和空气的界面处的场强度增强,而不涉及负折射的概念。
2010-04-15 physics.optics
Liquid crystal hyperbolic metamaterial for wide-angle negative-positive refraction and reflection
我们发现,纳米球分散液晶(NDLC)的超材料可以在近红外光谱区作为一个不确定的介质,其有效的正常和非常的折射率的实部是相反的符号。基于这一事实,我们设计了一种新颖的电光效应:外电场驱动TM入射电磁波在边界真空/NDLC中的正折射、负折射和反射之间的开关。基于有效介质理论,结合各向异性异向介质中负折射现象的研究和有限元模拟,对其功能进行了详细的分析。
2014-01-08 physics.optics
Broad Angle Negative Refraction in Lossless all Dielectric Multilayer Asymmetric Anisotropic Metamaterial
在这篇文章中,它已经从理论上证明了宽角负折射是可能的,与非对称各向异性的超材料构造仅由无损耗或无损耗的半导体在电信和相对波长范围。自然界的单轴材料虽然可以呈现负折射,但最大负折射角和临界入射角的范围很窄。我们提出的结构可以克服这个值得注意的问题。在我们的结构中,负折射源于高度非对称的椭圆等频。这是由旋转的多层亚波长电介质/半导体堆叠人工产生的,它充当有效的非对称各向异性超材料。这种负折射是在不使用任何负介电常数材料(如金属)的情况下实现的。由于我们使用的是简单的超材料,因此这种结构的制造将比金属基超材料的制造简单。我们提出的想法已经得到了验证,也通过考虑有效介质方法和现实结构模型的全波模拟。这种器件在光子学和光电子学中有重要的应用。
2015-05-26 physics.optics
Negative refraction from quasi-planar chiral inclusions
本文提出了一种适用于负折射率介质设计的准平面手征谐振腔。提出了一个确定其极化率的解析模型,并分析了手性和外消旋排列中负折射的可行性。本文的分析结果将为利用标准光刻技术设计单一杂质的负折射率材料奠定基础。
2006-10-10 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
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
A Plethora of Negative-Refraction Phenomenons in Relativistic and Non-Relativistic Scenarios
根据Snel的折射定律,平面波在两个均匀介质之间的平面边界处是以负向折射还是正向折射,仅由所涉及的波矢量的实部的取向决定。因此,负折射应区别于负相速度、能流的反位和负偏转等相关但独立的现象。这些现象都不是洛伦兹协变的。
2010-08-25 physics.optics
Further comments on Mark Stockman's article "Criterion for Negative Refraction with Low Optical Losses from a Fundamental Principle of Causality"
我们澄清了Mark Stockman的论文“Criterion for Negative Refraction with Low Optical Losses from a Fundamental Principle of Causality”中的主张和错误。与那篇论文的中心论断相反,与斯托克曼发现的基本不等式一致的简单例子表明,在任意大的频率窗口中有可能具有负折射和低损耗。对论文的进一步研究揭示了其他错误,使他的论点无效,即活性材料在频率窗口中不能具有低损耗和负折射。此外,我们指出,对于活性材料的非解析的介电常数在上半复频率平面并不一定意味着非因果关系,斯托克曼推断。
2020-10-12 physics.optics
Negative refraction in active and passive media: a discussion of various criteria
在各向同性介质磁性材料中,表征负折射的条件有三种。在这里,我们证明,虽然所有不同的条件是等效的纯被动介质,它们是不同的,如果主动媒体被认为是。此外,这些标准也可以应用于声学材料中的负折射,其中我们可以用体积模量$κ$代替介电常数$ε$,并且用质量密度$ρ$代替磁导率$μ$。
2014-09-11 physics.optics
An open cavity formed with a photonic crystal of negative refraction
设计并研究了一种由负有效折射率光子晶体的三个60 °楔形构成的新型开放腔。开放腔的品质因数可以大于2000。研究了界面终止对谐振频率和品质因数的影响。
2005-03-15 physics.optics
Three-dimensional negative index of refraction at optical frequencies by coupling plasmonic waveguides
我们确定了一条路线,实现负折射率在光学频率的基础上耦合等离子体波导,支持向后波。我们展示了如何利用金属-介质波导对中的模态对称性来实现相位和能量的负折射。通过适当地控制相邻波导之间的耦合,可以在400 nm的自由空间波长处实现由表现出-1的各向同性折射率的一维多层堆叠组成的超材料。这里开发的一般概念可能会激发新的低损耗超材料设计接近金属等离子体频率。
2010-05-04 physics.optics
3D-Chiral Metamaterial Showing Artificial Magnetic Response and Negative Refraction
三维手征超材料具有巨极化旋转和圆二色性,表现出人工磁性、负磁导率和负折射率。
2008-06-04 physics.optics
Negative refraction in Weyl semimetals
我们从理论上提出,外尔半金属可能会出现负折射在某些频率接近等离子体频率,允许横向磁(TM)的电磁波的频率小于等离子体频率传播的外尔半金属。这个想法是合理的反射光谱的计算,其中\textit{negative}折射率在这样的频率给出物理正确的光谱。在这种情况下,入射到外尔半金属表面的TM电磁波将以负折射角弯曲。我们认为,在特定频率的电磁波的负折射率是必要的,以保存波的能量,其中入射能量应传播远离入射点。
2017-07-27 physics.optics
Counterposition and negative refraction due to uniform motion
考虑了当介质的速度平行于空的半空间和由简单运动的、无耗散的、各向同性的介质-磁介质占据的半空间的界面时,斜入射的平面波在该界面上的折射。当介质的速度足够大并与入射波矢成钝角时,折射波矢与时均坡印廷矢量的位置会发生变化。当介质静止时,无论折射是正还是负,由相对运动引起的相对位置都会发生。
2006-10-06 physics.optics
Amphoteric refraction at the interface between isotropic and anisotropic media
研究发现,在单轴各向异性正折射率介质(PIM)或各向异性负折射率介质(NIM)的平面界面上,都可能发生两性折射,即折射随入射角的不同而呈现正折射或负折射。特别地,异常负折射可以发生在从各向同性PIM到各向异性PIM的平面界面处,而异常正折射发生在从各向同性PIM到各向异性NIM的界面处。得到了产生这两种反常折射的最佳条件。讨论了这两种两性折射的区别。
2006-06-07 physics.optics
Relaying Topological Interface States for Negative Refraction of Bulk Waves
物理学中的拓扑概念已经成为一个强有力的视角,导致拓扑界面态(TIS)的发现。在这项工作中,我们提出了一个计划,以实现负折射利用的性质,在一个山谷光子晶体(VPC)的TIS。由于手征特性,一类TIS确定性地具有负色散关系,这会导致斜入射波发生负横向位移。通过堆叠多个VPC界面,TIS引起的横向位移可以中继在朝向入射远侧的透射波中。由此产生的出射波似乎经历了负折射。这一发现在微波实验中得到了验证。我们的计划开辟了新的应用场景拓扑系统体波操纵。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Perfect imaging without negative refraction for microwaves
我们展示了完美的成像在麦克斯韦的鱼眼微波。我们的数据表明,线源的字段与超波长距离的亚波长分辨率成像,提供的字段被允许通过被动出口,发挥作用的探测器阵列在成像中离开。
2010-07-15 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
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
Nonreciprocal Negative Refraction Enabled by Photonic Time Crystals
School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院电气与计算机工程学院);School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院材料科学与工程学院)
利用光子时间晶体实现非 reciprocal 负折射,通过双曲介质界面的时间调制实现光束隔离,展示了光学和微波领域的高隔离性能。
2025-11-25 physics.optics
Uniform Refraction in Negative Refractive Index Materials
本文研究分隔含负折射率介质的光学表面构造,提出矢量形式 Snell 定律以分析近场与远场中的均匀折射,并揭示近场表面可呈非凸非凹形态。
2015-01-13 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 imaging without negative refraction
完美的成像一直被认为依赖于负折射,但在这里,我们表明,一个普通的正折射光学介质也可以形成完美的图像。特别是,我们建立了一个数学证明,麦克斯韦的鱼眼在二维集成光学,使一个完美的仪器,分辨率不受光波长的限制。我们还展示了如何修改鱼眼,使完美的成像设备可以在实践中。我们的完美聚焦方法也可以在光学之外的领域,如声学、流体力学或量子物理学中找到应用,只要波服从二维亥姆霍兹方程。
2009-09-29 physics.optics
Relationship between the Kramers-Kronig relations and negative index of refraction
相对于真空折射率的负折射率的条件是建立在电容率和磁导率的介电常数。研究发现,为满足Kramers-Kronig关系而施加的解析性是物理负指数的一个足够普遍的判据。Kramers-Kronig关系的满足是因果关系原理的表现,并且预测的负指数频率区域与相速度与坡印廷矢量反向的Depine-Lakhtakia条件一致,尽管这里给出的条件不假设{ \it先验} n为负解分支。
2010-09-24 physics.optics
Anomalous Momentum States, Non-Specular Reflections, and Negative Refraction of Phase-Locked, Second Harmonic Pulses
我们模拟和讨论了新的时空传播效应,具体涉及到脉冲,相位失配的二次谐波产生的负折射率材料具有有限的长度。使用介电常数和磁导率的通用Drude模型,调谐基波和二次谐波频率,使得相应的折射率对于泵浦为负,对于二次谐波信号为正。相位锁定机构使得在进入表面处产生的部分二次谐波信号被泵捕获并被泵拖动,并且即使在二次谐波频率处的折射率为正时也负地起反作用。这些情况最终导致异常状态的产生,该异常状态由具有负波矢量和动量密度的向前移动的第二谐波波包组成,这进而导致在居间材料界面处的非镜面反射。在泵浦脉冲下捕获的前向生成的二次谐波信号向前传播,但具有反射脉冲的所有属性,类似于在表面处生成的并且远离界面向后自由传播的其孪生对应物。这描述了一种新的负折射状态,与非线性频率转换和参数过程相关,由此在界面处产生的光束可以负折射,即使该波长处的折射率为正。
2008-01-16 physics.optics
Negative refraction in (bi)-isotropic periodic arrangements of chiral SRRs
提出并证明了由手性开口环谐振器周期性排列制成的双各向同性和各向同性负折射率(NRI)三维超材料。这些超材料的特性和设计的分析理论提供和验证仔细的全波电磁模拟。研究结果为设计由单一夹杂物制备的三维双各向同性和各向同性NRI超材料奠定了基础。
2007-12-21 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
Band structure of a two dimensional metallic photonic crystal and the experimental observation of negative refraction in the microwave region
本文利用有限差分法计算了光子晶体的横磁光子带隙图。这种方法的策略是用有限差分法来表示麦克斯韦方程组,以便编写计算代码。我们目前的实验,确认的光子带图的计算的有效性,以及这种结构的折射inconsistency。所有的计算都是针对二维金属光子晶体进行的。
2011-09-01 physics.optics
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
The Photonic Band theory and the negative refraction experiment of metallic helix metamaterials
我们首次发展了一种理论来计算和解释金属螺旋周期阵列的光子能带结构。能带结构的有趣特征包括精巧的纵向和圆偏振本征模、宽的偏振间隙[Science 325,1513(2009)],并且螺旋对称性保证了在偏振间隙的两侧存在负群速度带和以固定频率钉扎在区域边界处的带交叉。通过测量穿过三维真实螺旋超材料板的Gooshchen位移,首次实现了经由手性途径的负折射的直接证明[Science 306,1353(2004)]。
2010-06-14 physics.optics
Polarization-dependent transformation of a paraxial beam upon reflection and refraction: a real-space approach
分析了傍轴光束在平面边界上反射和折射时的变换。与通常处理束角谱的方法不同,我们将连续性条件应用于边界两侧电场和磁场的显式空间表示。结果表明,光束轨迹的偏振相关畸变(特别是光束重心的“纵向”Goos-Hänchen位移和“横向”Imbert-Fedorov位移)与入射光束的纵向分量直接相关,并由于其在边界处的变换而出现。
2011-07-30 physics.optics
Reply to Comment on Reply to Comment on `Perfect imaging without negative refraction'
Kinsler和Favaro正确地指出,Blaikie在麦克斯韦鱼眼中对麦克斯韦方程组的数值解是因果的,因此是有效的,一个没有形成完美图像的解决方案。从存在一个具有完美成像的因果解得出结论,认为没有完美解的解不是因果解,这是错误的;两者都是因果性所允许的。然而,麦克斯韦的鱼眼仍然可以完美的图像,作为答复显示。
2010-10-20 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
Experimental demonstration of negative index of refraction
我们介绍了一种改进和简化的结构,由H形金属线对的周期性阵列制成,提供了一种潜在的更简单的方法来构建负折射率材料。使用模拟和微波实验,我们已经研究了这些结构的负折射率n属性。实验测量了薄膜的透射率和反射率,明确地发现当Re(n)<0和Im(n)<Re(n)时,薄膜具有负折射率。、穆也是如此。我们的研究结果表明,H形线对可以非常有效地用于生产具有负折射率的材料。
2006-09-06 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 Index of Refraction in Optical Metamaterials
平行金纳米棒对的阵列被示出在1.5微米的光通信波长处具有负折射率n '=-0.3。这种效应是由纳米棒对中的等离子体共振引起的,用于光的电和磁分量。折射率检索从直接的相位和振幅测量的透射和反射,这都是非常符合我们的有限差分时域模拟。折射主要取决于透射波的相位,这强调了相位测量在寻找n '中的重要性。
2005-04-27 physics.optics
Phase Conjugation and Negative Refraction Using Nonlinear Active Metamaterials
我们目前的实验演示相位共轭使用非线性超材料元件。从理论上证明了加载变容二极管的有源开口环谐振器在参数泵浦和适当频率照射时可以作为相位共轭或时间反转的离散元件。超材料元件的制造和实验表明,产生一个时间反转的信号。测量证实,相位共轭元件的离散阵列作为一个负折射的时间反转RF透镜只有0.12 $λ$厚。
2010-08-11 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
Correct Definition of the Poynting Vector in Electrically and Magnetically Polarizable Medium Reveals that Negative Refraction is Impossible
我从第一原理计算局部加热率$q$(单位体积每单位时间转换为热量的电磁能量的量)的电磁波在磁性和电极化介质中传播。我发现,在磁性介质中,这个速率有两个独立的贡献,$q^{(V)}$和$q^{(S)}$,第一个来自介质的体积,第二个来自其表面。我认为,热力学第二定律要求的体积贡献是积极的,这一要求,反过来,禁止负折射。这一结果适用于有源或无源介质,并在各向异性和空间色散的存在。
2008-04-03 physics.optics
Why is the refractive index cannot be negative
事实证明,对于左手超材料和通常的负折射介质,折射率不能明确输入,也不能被认为是真实的,尤其是负的。上述介质的索引并不方便
2014-11-17 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 in outer space?
在静止时不支持具有负相速度(NPV)的平面波的传播的介质,当在以足够高的速度均匀平移的参考系中观察它们时,可以支持NPV传播。因此,相对论性负折射可以在天文学场景中被利用。
2004-05-20 physics.optics physics.space-ph
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
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
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