脉冲在负($\varepsilon$, $\mu$)材料中的穿越

我们研究了电磁脉冲在具有负介电常数($\varepsilon$)和负磁导率($\mu$)参数的色散介质中的穿越时间。首先，我们研究了光脉冲在无限大和半无限大电等离子体及负折射率介质(NRM)中的传输，其中不涉及共振效应。如Peatross等人 \cite{peatross} 所分析的，脉冲的总延迟时间由群延迟时间和重塑延迟时间组成。对于倏逝波，即使具有宽带宽，在无限大介质中的总延迟时间为负，而在半无限大情形下为正。当传播距离与自由空间脉冲长度相比较小时，可观察到Hartman效应的证据。在NRM中，重塑延迟主要主导总延迟时间，而当 $\varepsilon(\omega)=\mu(\omega)$ 时它消失。接下来，我们给出了通过色散板的传播时间结果。虽然大带宽和大耗散在平滑由Fabry-P\'{e}rot共振引起的共振特征方面具有相似的效果，但大耗散会导致在共振频率附近出现非常小甚至负的穿越时间。我们研究了斜入射脉冲的穿越时间和Wigner延迟时间。倏逝波与板等离激元极化激元模式的耦合导致在共振条件下出现大的穿越时间。我们还发现，对于在折射率(n) = -1的板中传播的脉冲，群速度主要贡献于延迟时间。对于具有足够大带宽的脉冲，穿越时间为正且是亚光速的。