一维周期层板中的负折射、波束转向、模式切换与高通滤波
材料科学
2016-04-20 v1
摘要
本文中我们展示一维声子晶体（层板）可展现传统上与二维和三维晶体相关的超材料波现象。此外，由于其在两个维度上缺乏长度尺度，它在某些指标上可优于高维晶体。这包括仅在大的频率范围内允许负折射，以及充当近乎全向的高通滤波器直至一较大频率值。首先，我们提供关于层板色散关系显著特征的理论讨论，并应用简正模分解技术表述界面问题的解。我们提出一种在层板中诱导纯负折射的方法。作为负折射方法的推论，我们展示层板如何能用于以入射角的微小变化实现大角度的波束转向（beam steering）。此外，我们阐明层板中透射模式如何通过改变入射波角度一小量来开启和关闭。最后，我们展示层板可用作极其高效的高通频率滤波器。适当设计的层板将反射从准静态到一较大频率的所有平面波，这些波以除一小部分近正入射外的所有角度入射。即使均匀介质与层板阻抗匹配，这也成立。由于SH波与EM波之间的相似性，预期这些结果的部分或全部也可应用于分层周期介质中的EM波。
引用
@article{arxiv.1604.05631,
title = {Negative Refraction, Beam Steering, Mode Switching, and High-pass Filtering in a 1-D Periodic Laminate},
author = {Ankit Srivastava},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.05631},
year = {2016}
}