梯度折射率异质结构中宽带真彩虹捕获的实现
光学
2022-02-02 v1 等离子体物理
摘要
单向传播波（UPW），如拓扑保护边缘模和表面磁等离子体（SMPs），在过去几十年中一直是研究热点。在 UPW 研究中，金属通常被视为完美电导体（PECs），一般作为边界条件。然而，有报道指出由 PEC 壁引起的横向共振条件可能显著缩小完全单向传播（COWP）带。本文提出两种方法在太赫兹波段实现超宽带单向波导。第一种是利用 epsilon 负（ENG）超材料（MM），第二种是将 PEC 边界替换为完美磁导体（PMC）边界。在这两种情况下，COWP 带的总带宽均可有效拓宽三倍以上。此外，基于超宽带单向配置，提出了基于梯度折射率超材料的单向波导，以实现宽带真彩虹捕获（TRT）。利用有限元法，在梯度折射率结构中验证了无后向反射的宽带 TRT 的实现。此外，在具有超亚波长（， 为真空波长）终端的基于 PMC 的单向结构中观察到巨大电场增强，电场幅度被增强了五个数量级。我们的发现有益于宽带太赫兹通信、能量收集及强场器件的研究。
引用
@article{arxiv.2110.13441,
title = {Realization of broadband truly rainbow trapping in gradient-index heterostructures},
author = {Jie Xu and Sanshui Xiao and Panpan He and Yazhou Wang and Yun Shen and Lujun Hong and Yamei Luo and Bing He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13441},
year = {2022}
}