異向介質的理論研究.pdf

1、異向介質一種新型的電磁材料，其介電常數和磁導率同時為負，最近幾年引起電磁學界諸多研究者的興趣。電磁波在異向介質中傳播會有很多特殊有趣的現象產生，如波的相位方向和功率流方向相反，負折射，倏逝波放大等等。本論文從電磁理論出發(fā)，對與異向介質有關的一些理論問題進行探討，包括以下內容： 1．詳細討論各向同性介質和各向異性異向介質分界面上表面波的特性。各向同性分四種情況進行討論：(1)ε<,1>>0，μ<,1>>0；(2)ε<,1><0，μ

2、<,1><0；(3)ε<,1>>0，μ<,1><0；(4)ε<,1><0，μ<,1>>u。推導出表面波存在的精確條件，從而深刻理解了各向異性異向介質與表面波存在的關系。對表面波的功率流性質進行了詳細討論，從而掌握了表面波的物理特性。 2．對由互相平行的普通介質波導和異向介質波導組成的耦合系統(tǒng)進行研究。建立起對此耦合系統(tǒng)適用的耦合模方程。從耦合模方程出發(fā)，探討耦合系統(tǒng)的特性，發(fā)現一些在普通耦合系統(tǒng)中不會出現的特殊現象。當異向介質波

3、導所導波的模式為反向波且其傳播常數與普通波導所導波的傳播常數相近時，系統(tǒng)出現一組新型的耦合解為耦合長度的單調函數，因而耦合系統(tǒng)對耦合長度不敏感。此時系統(tǒng)是反向耦合輸出，且耦合效率在耦合長度足夠長情況下達到100％。。當兩個波導各自所導模式的傳播常數相差一定程度時，耦合模解變?yōu)轳詈祥L度的周期函數。另外，通過耦合模理論對耦合系統(tǒng)的導波模式也做出了詳細研究。 3．設計出一種新型的開放式諧振器，此諧振器由一對平行的普通介質波導和異向介質