堆叠孔阵列层双曲超材料在太赫兹或微波辐射下的闭式公式
光学
2017-10-11 v1
摘要
由堆叠孔阵列层构成的超材料被称为鱼网超材料（fishnet metamaterial），在波长远大于孔阵列周期时表现为双曲超材料。然而，鱼网超材料有效参数的解析公式尚未见报道，这阻碍了利用该结构设计的深亚波长成像器件。我们报道了工作于太赫兹或微波频段的鱼网超材料的有效参数新闭式公式，其包含各向异性色散关系。这些鱼网超材料的有效参数与利用已知孔阵列层有效参数（工作于其 spoof plasma frequency 以下且超晶格周期远小于孔阵列周期时）通过准全解所得结果一致。我们还通过理论证明了利用狭缝阵列层与鱼网超材料的复合结构可实现 {\lambda}/83 处的深亚波长聚焦。研究发现，鱼网超材料内部的聚焦强度是无鱼网超材料时的数倍，但透射强度仍受限于空气与鱼网超材料间的大波矢差异。我们的有效参数或可助力下一代工作于太赫兹或微波辐射的深亚波长成像器件。
引用
@article{arxiv.1704.03614,
title = {Closed-form formulae of hyperbolic metamaterial made by stacked hole-array layers working at terahertz or microwave radiation},
author = {Piyawath Tapsanit and Masatsugu Yamashita and Chiko Otani and Sriprajak Krongsuk and Chesta Ruttanapuna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03614},
year = {2017}
}