金属与超材料超晶格中的光子透射

我们在此展示电磁波通过金属与左手介质交替层状结构的透射。基于有限周期系统理论，我们表明除了入射角的强烈影响外，在频率 $\omega$ 低于等离子体频率 $\omega_p$ 时单一导体板的低透射特性，在该域中变为高度振荡。类似地，单一左手介质板已确立的透射系数在具有多于一个元胞的超晶格中变得高度共振并伴随超光速效应。我们确定了波包通过 $\lambda/4$ 光子超晶格的时空演化，其透射系数是具有负相位时间的孤立且等距的峰值序列。我们展示以这些峰值中任意一处为中心的高斯波包的时空演化与理论预测一致，且不发生因果律违背。我们表明除了入射角的强烈影响外，体等离激元模与界面表面等离极化激元的相干耦合导致振荡的透射系数，并且取决于超晶格元胞数 $n$ 的奇偶性，随着导体宽度增加透射消失或增强。我们确定了波包通过 $\lambda/4$ 光子超晶格的时空演化，其带宽变得可忽略，透射系数变为具有负相位时间的孤立且等距的峰值序列。我们展示以这些峰值中任意一处为中心的 Gaussian 波包的时空演化与理论预测一致，且不发生因果律违背。