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利用低介电常数介质球在光学频率下宽带抑制后向散射

光学 2017-11-16 v1

摘要

旋转对称物体后向散射的精确抑制需要双对称材料,其中 ϵr=μr{\epsilon_r} = {\mu_r}。这阻碍了它们在许多频段(包括光学频段)的设计,因为磁性材料不可用。大介电常数的电磁小尺寸非磁性球提供了一种替代方案。它们可被调节以展现平衡的电偶极与磁偶极极化率,从而实现近似零后向散射。在这种情况下,该效应本质上是窄带的。此处,我们提出了一种允许宽带功能的另一种替代方案:由低介电常数材料制成的电磁大尺寸球。该效应出现在接近平凡 ϵrμr=1{\epsilon_r} \to {\mu_r} =1 情形的参数区域中,其中近似对偶性以弱波长依赖方式满足。尽管介电常数低,球体的整体散射响应仍然显著。这些球体的辐射方向图在跨越一个倍频程的频带上被证明具有高度指向性。该效应通过米氏系数进行了分析和数值展示。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.02775,
  title  = {Broadband suppression of backscattering at optical frequencies using low permittivity dielectric spheres},
  author = {M. Ismail Abdelrahman and C. Rockstuhl and I. Fernandez-Corbaton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02775},
  year   = {2017}
}

备注

6 Figures