【摘 要】
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本文提出了一种基于可调结构的特异介质设计方法。此方法先设计出具有可调结构的特异介质单元单元结构内设置一可旋转的子结构,旋转角度为单元的单一可调参数,通过利用其出射波的相幅特性,组合单元成阵列,设计功能器件,从而实现对入射波束的调控。所设计的特异介质单元能量出射率高,可调,能实现多元化功能等。所设计的特异介质单元,可以在可调结构的旋转角度变化过程中,对单元的波动特性如出射相位、折射率等在较大范围内进
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本文提出了一种基于可调结构的特异介质设计方法。此方法先设计出具有可调结构的特异介质单元单元结构内设置一可旋转的子结构,旋转角度为单元的单一可调参数,通过利用其出射波的相幅特性,组合单元成阵列,设计功能器件,从而实现对入射波束的调控。所设计的特异介质单元能量出射率高,可调,能实现多元化功能等。所设计的特异介质单元,可以在可调结构的旋转角度变化过程中,对单元的波动特性如出射相位、折射率等在较大范围内进行调控。本文先使用等效参数法分析和标定特异介质单元的性质,再根据广义斯涅耳定律等相关理论设计不同功能的特异介质器件,然后结合理论计算、有限元模拟仿真及部分类比实验验证了所设计特异介质器件的特性。进一步地,本文基于共振原理分别设计了透射型与反射型两种亚波长可调结构单元,使其单元结构在旋转角度变化过程中,相幅获得有效调制。根据所设计单元的相幅特性,结合波束调控原理和方法,通过仿真结果和类比实验分别设计与验证了多种特异介质器件,包括可编码聚焦透镜、超分辨成像透镜、非对称传输通道等。本文所提出的特异介质结构单元设计方法,为人工特异介质结构单元设计提供了另一种不占用额外几何空间的设计思路,单元结构可调,阵列具备可重构潜力,特异介质器件的功能多样化;减少了对材料组分参数的依赖;在电磁波、声波等功能波领域具有应用潜力。
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