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
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
The phenomenon of negative refraction generally requires negative refractive indices or phase discontinuities, which can be realized using metamaterials or metasurfaces. Recent theories have proposed a novel mechanism for negative refraction based on synthetic gauge fields, which affect classical waves as if they were charged particles in electromagnetic fields, but this has not hitherto been demonstrated in experiment. Here, we report on the experimental demonstration of gauge-field-induced negative refraction in a twisted bilayer acoustic metamaterial. The bilayer twisting produces a synthet…
2021-01-12 physics.app-ph physics.class-ph 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
Comment to "Mechanism for Designing Metamaterials with a High Index of Refraction"
对J.T.“设计高折射率超材料的机理”一文的评论。沈，彼得·B。Catrysse和Shanhui Fan。
2010-05-17 cond-mat.other 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
Generalized Eaton Lens at Arbitrary Refraction Angles
我们将伊顿透镜的折射角扩展到任意角度。伊顿透镜的折射率不是解析的，只能通过数值计算获得，除了后向反射器的情况。本文介绍了广义伊顿透镜折射率的一种近似。它是简单的，但非常接近从数值计算获得的精确值。
2011-09-19 physics.optics
Robust wedge demonstration to optical negative index metamaterials
提出了一种稳健的楔形设置来明确地证明负折射率超材料的负折射。我们将我们的装置应用于文献中的几种光学超材料，并清楚地观察到负折射现象。这进一步巩固了所报道的负折射率特性。结果表明，出射光束通过楔形体时，一般存在横向位移。我们推导出一个简单的表达式来计算这个光束的位移，有趣的是，它为我们提供了一个策略，以定量估计的楔形材料（Im[n]）的损失。此外，我们提供了一种超材料的设计，与纳米压印光刻兼容，在可见光区（黄光波长附近）显示负折射率。利用多层体系反演方法提取了超材料的有效折射率。它也通过我们的楔形装置直观地表征，以展示相应的折射现象。
2014-05-31 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
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
Universal output directionality of ultrahigh-Q single modes in a deformed microcavity with low index of refraction
对四极形变微腔准束缚态特性的实验研究表明，在腔发射谱中存在五个不同的模群，它们的腔品质因数相差几个数量级，腔内模分布也有很大差异，但远场发射模式几乎是普遍的。这些普遍的方向性的高Q模式解释了一个微妙的表现形式的不稳定流形的经典混沌在形成准束缚态。
2006-09-07 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
Curving the Trajectory of Light in Refraction Index Gradients
本研究由高中生完成，利用糖浓度或温度梯度形成的折射率梯度，探究光线弯曲传播及图像倒置条件，并依据理论预测重建扭曲图像。
2025-10-04 physics.optics
Numerical simulations of negative-index refraction in wedge-shaped metamaterials
数值模拟了由开口环谐振器（SRR）和金属丝组成的楔形结构，以评估其折射行为。四个频带，即阻带，左手带，超低折射率带，和正折射率带，区分根据折射场分布。在左手波段，楔形体内部的相速度为负，在不同频段的折射行为符合斯涅耳定律。我们的结果证实了负折射率确实存在于这样的复合超材料，也提供了令人信服的支持，以前的斯涅耳定律的实验结果。
2005-08-10 physics.comp-ph physics.optics
Temperature Dependence of the Index of Refraction of Fused Silica
为了解释熔融石英的可见光折射率的正温度系数，我提出了一个简单的模型，它假设一个单一的紫外共振。假设热增宽并使用Kramers- Kronig关系会导致温度系数与测量值定性一致，但不是定量一致。
1997-12-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effective refractive index of disordered all-dielectric metasurfaces consisting of gallium phosphide (GaP) spheres is studied by means of three-dimensional finite-difference time-domain (FDTD) simulations at the wavelength of 532~nm. It is shown that a mixture of the high index nanoparticles with sizes close to the first magnetic and electric resonances randomly dispersed on metasurface may possess negative refraction. The dependence of the metasurface effective refractive index on the nanoparticle concentration and size is constructed. The feasibility of negative refraction at large concentra…
2020-02-05 physics.app-ph physics.optics
The optical Kerr effect of material with negative refraction is estimated for the first time. This is done via three-dimensional finite-difference time-domain (FDTD) simulations of disordered bidisperse metasurfaces consisting of high index (GaP) spheres at the wavelength of 532~nm. The metasurfaces comprise spherical particles randomly arranged on plane having two sizes close to the magnetic and electric dipole Mie resonances. The real part of the effective nonlinear refractive index of the metasurfaces is computed in the vicinity of the Mie resonances where the metasurface possesses the nega…
2020-03-18 physics.app-ph 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
On the physical origins of the negative index of refraction
负折射率的物理起源来自于一个稀的微观模型，产生的结果是广义的稠密凝聚相极限。特别是，散射从一个薄片的电和磁偶极子驱动以上的共振是用来形成一个基本的描述为负折射。具有实际意义的是，损耗和色散隐含在微观模型中。虽然天然存在的负折射率材料不可用，但铁磁和铁电材料提供了器件设计机会。
2004-09-17 physics.gen-ph physics.optics
Sub-cycle time-refraction at optical frequencies
Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本研究通过实现亚周期速率的折射率变化，观察到光学频率下时间折射现象的增强，为研究时间反射、光子时间晶体及光-物质相互作用提供了实验基础。
2026-01-09 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
Retroreflector Approximation of a Generalized Eaton Lens
我们将先前对伊顿透镜在特定折射角下的研究扩展到伊顿透镜在任何折射角下。伊顿透镜的折射率是一个复杂的问题，除了在某些特定的角度外，没有解析形式。本文利用后向反射器近似，导出了一种更容易理解的任意折射角下的折射率表达式，并具有一定的精度。本研究的结果将有助于快速估计折射率，并设计各种伊顿透镜。
2012-01-05 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
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 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
Monochromatic composite right/left handedness achieved in the quantized composite right/left handed transmission line
该研究通过热压缩态下的压缩参数与电子元件参数调控量子化复合左右手传输线的折射率，在单频下实现了单色复合左右手性，突破了原有宏观定义，提供了新的实现途径。
2018-12-20 physics.optics
Index of refraction engineering in five level DIGS atoms
我们提出了一个五能级原子系统，在该系统中，探测激光的折射率可以被增强或降低到低于1，在吸收和增益线对之间的区域中的吸收消失，通过用控制激光和RF/微波场对原子进行修整而形成。通过将布居数弱非相干泵浦到单个亚稳态，可以产生几个窄的放大共振。在这些增益线和附加吸收线之间的频率处，存在吸收消失但折射率共振增强的区域。在$Rb$蒸汽密度$N$在$cm^{-3}$的单位，我们预测的折射率高达$n \approx \sqrt{1+1.2\times10^{-14}N}$的D1线，这是一个以上的数量级大于其他建议的折射率增强。此外，通过简单地改变探针的符号或RF场失谐，指数可以容易地降低到1以下。这种增强相对于均匀和不均匀加宽是稳健的。
2011-03-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
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
Non-magnetic nano-composites for optical and infrared negative refraction index media
我们开发了一种方法，使用纳米结构的等离子体材料作为一个非磁性的负折射率系统在光学和近红外频率。与传统的负折射材料相比，我们的设计不需要周期性，因此对制造缺陷具有很高的容忍度。此外，由于所提出的材料本质上是非磁性的，因此它们的性能不限于谐振的接近度，使得所得结构具有相对低的损耗。我们发展了相关电磁现象的解析描述，并通过麦克斯韦方程组的数值解证明了我们的解析结果。
2005-06-27 physics.gen-ph physics.optics
Refractive index for the mechanical refraction of a relativistic particle
本研究解析确定了相对论粒子在所有速度下的力学折射折射率，通过守恒相对论动量切向分量和能量，在光学-力学类比中扩展了笛卡尔理论，结果在超相对论和经典极限下分别与费马和笛卡尔的光学折射定律形式一致。
2024-05-23 physics.class-ph physics.hist-ph physics.optics
Negative-Index Refraction in a Lamellar Composite with Alternating Single Negative Layers
负折射率在具有ε负（ENG）和μ负（MNG）材料交替堆叠的层状复合材料中实现。基于有效介质近似，理论上得到了这种层状复合材料同时具有负的有效介电常数和磁导率，并通过全波模拟得到了进一步的证明。因此，包括开口环谐振器和导线的著名左手超材料被解释为这种ENG-MNG层状复合材料的类比。此外，在有效介质近似下，ENG/MNG界面附近的压缩传播场被证明是具有反向相速度的左手表面波。
2005-08-17 physics.gen-ph physics.optics
About the wording of Fermat`s principle for light propagation in media with negative refraction index
本文阐述了电磁波在负折射率材料中传播的费马原理。最近对这种材料的实验证实了它们的主要特性，这是以前预测的。通过两点间波传播时间的极小值（或极值）证明了费马原理对MNR的不适用性。这种情况下的正确措辞是通过两点之间的总光程的极值的措辞，此外，波通过MNR时的光程取负值。本文讨论了由MNR得到的原始平面透镜的一些性质。
2002-03-21 cond-mat 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
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
Cavity equations for a positive or negative refraction index material with electric and magnetic non-linearities
研究了平面镜环形腔中电场和磁场振幅的演化方程。腔体填充有具有三阶有效电和磁非线性的正或负折射率材料。得到了电磁振幅的两个耦合非线性方程。我们证明了这种描述可以归结为一个具有广义系数的LugiatoLefever方程。的齐次解的稳定性分析，补充数值积分，表明参数的任何组合应对应于三个特征行为之一。
2012-12-17 nlin.PS physics.optics
Radiation from a charged particle moving in a medium with Maxwell fish eye refraction index profile is considered. It is shown that the radiation spectrum has a discrete character. The main emitted wavelength is proportional to the refractive profiles radius and has a dipole character in a regular medium. Cherenkov like threshold velocity is established. A cardinal rearrangement of angular distribution in a lossless medium is predicted. This behavior is caused by the total internal reflection in a lossless medium as opposed to photons attenuated total reflection in the regular medium. Lossless…
2020-12-04 physics.acc-ph 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
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
Refraction of light by light in vacuum
在强电磁场作用下，由于非线性量子电动力学（QED）特性，真空折射率将发生变化。已经提出了几种使用高强度激光的实验测试来观察真空中的电磁非线性，例如强激光脉冲的衍射或反射。我们提出了一种新的方法，它包括在观察折射，即旋转的探测激光脉冲穿过横向真空折射率梯度的波平面。后者是由两个非常强的超短激光脉冲相互作用产生的，用作泵浦脉冲。在折射率梯度的最大值处，探测脉冲的折射角被估计为$0.2 \times (\frac{w_0}{10 \mathrm{μm}})^{-3} \times \frac{I}{1 \mathrm{J}}$ ~皮弧度，其中$I$是两个泵浦脉冲的总能量，并且$w_0$是在相互作用区域处的最小腰部（fwhm）。假设LASERIX设备可获得的最强激光脉冲（$I = 25$ ~J，30~fs fwhm持续时间，800~nm中心波长），并假设最小束腰为$w=10 \mathrm{μm}$（fwhm）（对应于$10^{21}$ ~W/cm $^2$量级的强度），预期的最大折射角约为5~皮弧度。一个实验装置，使用Sagnac干涉仪，建议进行这种测量。
2015-12-02 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
A plasmonic nanoantenna probed by a plane-polarized optical field in a medium with no gain materials can show zero absorption or even amplification, while exhibiting maximal polarizability. This occurs through coupling to an adjacent nanoantenna in a specially designed metamolecule, which is pumped by an orthogonal optical field with phase shift. The introduced scheme is a classical counterpart of an effect known in quantum optics as enhancement of the index of refraction (EIR). In contrary to electromagnetically induced transparency (EIT), where the medium is rendered highly dispersive at the…
2019-04-01 physics.optics
Maximal refraction and superluminal propagation in a gaseous nanolayer
我们提出了一个实验测量的折射率的高密度Rb蒸汽在气态原子纳米层。我们使用外差干涉测量作为激光失谐的函数的两个共同传播的激光束之间的相对相移，并推断出峰值指数n = 1.26 \pm 0.02，接近理论最大值1.31。大折射率具有伴随的大折射率梯度，产生具有陡峭异常色散的区域，其中亚纳秒光脉冲在390 nm的传播距离上前进>100 ps，对应于-1x10^5的群折射率，这是迄今为止测量的最大负群折射率。
2012-08-21 physics.atom-ph 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
A copper negative index metamaterial in the visible / near-infrared
我们提出了一种在可见光/近红外波长具有负折射率的等离子体铜超材料的设计。利用数值模拟，我们证明了负折射的铜超材料棱镜，并执行参数提取技术，以验证的有效，介电常数和磁导率的符号。我们提出的设计具有与在可见光/近红外范围内工作的类似银基超材料相当的品质因数。这些发现对可见/近红外低成本等离子体激元器件和负折射率超材料的设计具有重要意义。
2011-08-22 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
Energy flux pattern of inverse Goos-Hanchen shift in photonic crystals with negative index of refraction
研究了不同表面终端的负折射光子晶体（NRPhC）与空气界面处反古斯-汉臣（GH）位移的能流分布。结果表明，NRPhC在TM和TE极化方向上均表现出逆GH位移，能流的位置和模式在TM和TE极化方向上不同，并受表面终止的强烈影响。这与负介电常数材料的条件不同（即，金属），其仅在TM偏振中呈现逆GH移位。在TE极化情况下，能流模式表现为后向波通量，其局域化随表面终止的变化而从表面向内部变化。在TM极化情况下，能流模式始终局限于NRPhC表面，而在NRPhC表面，能流模式由后向波流转变为涡旋流，这与金属TM极化的能流模式不同。通过适当地截断NRPhC的表面，我们可以控制TM和TE偏振光的逆GH位移的大小。
2015-01-07 physics.optics
In this letter first we show that the equation of null geodesics in spherically symmetric spacetimes in isotropic coordinates is identical to the equation of light ray trajectories in isotropic media in flat spacetime. Based on this analogy we introduce an exact simulation of the light ray trajectories both in these spacetimes and in their metamaterial analogs in terms of the spacetime index of refraction. As unstable light trajectories, the photon spheres form in these metamaterial analogs at {\it exactly} the same radial distances as expected from the corresponding black hole geometries. Usi…
2022-08-11 gr-qc 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, negative phase velocity, and counterposition
线性无源材料的平面波响应通常不能用单个标量折射率来表征，因为可能需要考虑能量流的方向性和多个波矢量。这对于支持负折射、负相速度和对位的材料尤其重要。通过对一种常用的双各向异性材料的数值算例，我们的理论研究表明：（i）负即使相速度为正，也会出现（正）折射（ii）在正折射和负折射的情况下可以出现对立;（iii）相速度和时间平均的坡印廷矢量可以相互正交;以及（iv）是否发生负折射可取决于偏振状态和入射角。进一步的数值例子表明，负相速度和正折射可以共存，即使在一个简单的各向同性介质材料。
2009-05-21 physics.optics
Negative refraction with little loss manipulated by the voltage and pulsed laser in double quantum dots
本文提出通过电压和脉冲激光调控双量子点隧穿速率实现低损耗负折射，为固态系统负折射实验提供新途径。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Low-loss negative refraction by laser induced magneto-electric cross-coupling
讨论了相干驱动原子介质中吸收减少的负折射的可行性。通过激光场的电和磁偶极跃迁的相干耦合在偶极密度下诱导磁电交叉耦合和负折射，所述偶极密度比实现负磁导率所需的要小得多。同时，由于相消量子干涉，吸收被最小化，并且负折射率与吸收的比率变得比没有相干交叉耦合的系统大几个数量级。所提出的方案允许微调的折射率。本文导出了具有磁电交叉耦合的介质的阻抗的一般表达式，并表明可以很容易地实现与真空的阻抗匹配。最后，我们讨论了介质响应的张量性质，并推导出折射率对传播方向的依赖关系的表达式。
2009-01-06 physics.optics quant-ph
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
Pumped quantum systems: immersion fluids of the future?
量子光学技术可以产生具有高折射率而没有吸收的浸没流体。我们描述了一个这样的技术，其中的探测场经历了一个大的折射率放大，而不是吸收，并检查其实用性的浸没光刻应用。在具有可调谐的近共振相干探测场和非相干泵浦场的三能级系统中可以观察到折射率的增强，该泵浦场反转了探测跃迁的布居数。这一观察结果与普遍认为没有吸收就不可能有大折射率的观点相矛盾，但它与现有的电磁理论和实践非常一致。计算表明，在实际的实验参数下，折射率>> 2是可能的。还研究了泵浦和未泵浦原子的非相干混合方案，发现该方案具有较低的折射率（~2），既没有增益也没有损耗。
2005-09-27 physics.optics
Dipole emission and coherent transport in random media II. Density of states vs. index of refraction
这是第二个一系列的文件，致力于发展一个微观方法的偶极发射过程及其关系到相干运输随机介质。在这封信中，我们推导出了虚腔中发射体的横向衰减率与主介质的复折射率之间的关系。我们认为，在过渡频率和主机散射体的相关长度的函数的自发发射的抑制/增强的标准的可能性。此外，我们研究了辐射/非辐射性质的净功率发射通过微观分析所涉及的散射事件。这项研究揭示了与以前的解释的本质差异。
2009-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
