法布里-珀罗惠更斯超表面：关于电厚复合材料的均匀化
应用物理
2019-09-25 v1 光学
摘要
实现惠更斯超表面（HMS）所预测的异常折射效应，一直需要繁琐且耗时的试错数值全波计算。本文表明，对于横磁（TM）传播，由一个电厚的级联法布里-珀罗标准具阵列构成的周期性介质基 HMS，可缓解这些需求。这种“法布里-珀罗 HMS”（FP-HMS）易于设计以模拟标准零厚度 HMS（ZT-HMS）的局部散射系数，根据均匀化理论，这应产生所需的异常折射。为探究这一实用 FP-HMS 的特性，我们推导了一种基于 Floquet-Bloch（FB）分析的方法，用于预测其在任意入射角下散射的场。该方法给出了 FB 波振幅的简单闭式解，并且所得场与全波仿真吻合良好。这些预测与全波仿真验证了零厚度 HMS 的均匀化与散射特性可适用于厚结构。它们也验证了所提出的此类结构的半解析微观设计流程，为实现理论构想的复杂场操控器件提供了一条有效替代路径。
引用
@article{arxiv.1907.12337,
title = {Fabry-P\'erot Huygens' Metasurfaces: On Homogenization of Electrically Thick Composites},
author = {Sherman W. Marcus and Ariel Epstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12337},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 11 figures