变换光学理论及其应用PDF电子书下载

第1章 引论 1

1.1 新型人工电磁媒质的概念 1

1.2 新型人工电磁媒质的发展历史 3

1.3 变换光学理论 5

1.3.1 变换光学产生的背景 5

1.3.2 变换光学基本原理 6

1.3.3 变换光学器件 8

参考文献 12

第2章 任意形状的隐身衣设计和研究 15

2.1 椭圆柱形隐身衣的设计和分析 15

2.1.1 椭圆柱形隐身衣 15

2.1.2 全波数值仿真 18

2.2 等厚度的多边形隐身衣的设计和分析 20

2.2.1 任意多边形的等厚度隐身衣的设计 20

2.2.2 全波数值仿真验证 23

2.3 任意形状的隐身衣分析 25

2.3.1 NURBS曲线介绍 25

2.3.2 理论设计 26

2.3.3 数值模拟仿真 28

参考文献 32

第3章 参数无奇异性的隐身衣设计和研究 33

3.1 参数无奇异性的椭圆形隐身衣 33

3.1.1 参数无奇异性隐身衣的概念 33

3.1.2 参数无奇异性的近似圆柱形隐身衣 36

3.2 线变换隐身衣的进一步讨论 38

3.2.1 线变换隐身衣的本构参数 39

3.2.2 数值仿真验证 41

3.3 参数无奇异性的多边形隐身衣：函数修正法 44

3.4 参数无奇异性隐身衣一般设计方法：构造三维光学变换 46

3.5 基于互补媒质的隐身方案介绍 48

参考文献 51

第4章 任意形状的电磁波集中器的设计和研究 53

4.1 圆柱形电磁波集中器介绍 53

4.2 任意形状的电磁波集中器设计 55

参考文献 61

第5章 基于变换光学理论的高定向性天线设计 63

5.1 变换光学实现柱面波转平面波 63

5.2 基于分层近似变换光学的高定向性透镜天线设计 67

参考文献 72

第6章 任意弯曲导波器件研究 73

6.1 人工电磁媒质引导电磁波沿任意弯曲角度传播 73

6.1.1 理论设计 73

6.1.2 数值模拟 75

6.2 人工电磁媒质引导电磁波沿任意路径传播 77

6.2.1 理论设计 78

6.2.2 数值模拟 78

参考文献 80

第7章 幻觉光学器件的研究和设计 81

7.1 单目标虚拟变多目标器件 81

7.1.1 理论设计 82

7.1.2 数值模拟验证 83

7.2 虚拟位移器件 86

7.2.1 理论设计 87

7.2.2 数值模拟验证 88

7.3 虚拟金属变介质变换 90

7.3.1 理论设计 91

7.3.2 数值模拟验证 92

参考文献 94

第8章 幻觉光学器件的实验研究 96

8.1 等效媒质参数提取 96

8.2 常用单元结构及其等效电磁参数 97

8.3 二维场测试平台简介 99

8.4 电磁目标的虚拟变小实验验证 101

8.4.1 理论设计 102

8.4.2 参数简化 104

8.4.3 样品制备 104

8.4.4 实验验证 106

8.4.5 圆形物体的仿真和测试结果 107

8.5 金属目标虚拟变成介质目标实验研究 109

8.5.1 原理简介 110

8.5.2 参数简化 111

8.5.3 样品制备 112

8.5.4 实验结果 113

8.6 复杂幻觉光学器件 114

8.6.1 概念和理论设计 115

8.6.2 器件制备 116

8.6.3 数值仿真和实验结果 117

8.6.4 其他类似幻觉光学器件 119

参考文献 121

第9章 准保角变换 123

9.1 准保角变换理论 123

9.2 隐身地毯的实验验证 125

9.3 变形龙伯透镜 129

9.4 平面变形龙伯透镜 133

参考文献 136

第10章 变换静电学 138

10.1 直流隐身衣 138

10.2 超薄直流隐身衣 143

10.3 局部隐身衣 146

10.4 电流集中器 151

10.5 光调控直流变换器件 155

10.5.1 工作原理 156

10.5.2 实验验证 157

参考文献 161

第11章 宽带高分辨率成像透镜 163

11.1 平板完美透镜 163

11.2 球形超透镜 164

11.3 扁球超透镜 166

11.4 宽带放大镜的设计与验证 167

参考文献 173

第12章 变换光学其他应用 175

12.1 在纳米光子学中的应用 175

12.1.1 几何变换 175

12.1.2 吸收特性 177

12.1.3 场增强效应 178

12.1.4 纳米球与金属基板 180

12.2 在等离极化激元中的应用 181

12.2.1 立体波束偏移器 181

12.2.2 圆柱隐身衣 183

12.2.3 地面隐身衣 185

12.2.4 实现方法 187

12.3 时空隐身衣 188

12.3.1 时空隐身衣概念 188

12.3.2 简化设计 190

12.3.3 潜在应用 193

12.3.4 实现 194

12.3.5 时空隐身衣媒质参数计算 194

12.3.6 “窗帘”映射的细节设计 196

12.3.7 “窗帘”映射边缘光滑化处理 197

12.4 变换光学的未来探讨 198

参考文献 199