磁性光子晶体在控制定向辐射和电磁波传播中的应用.pdf

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3、：．：学号：ＭＧ１２２３０６２论文答辩日期：２０１５年５月２５日：指导教师（签字）ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｈｏｔｏｎｉｃＣｒｙｓｔａｌｓｉｎＣｏｎｔｒｏＵｉｎｇＤｉｒｅｃｔｉｖｅＲａｄｉａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｇＷａｖｅｓＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＮａｎｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｙＦｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙＺｈｏｎ－ｈａｏｇＳａ－Ｓｕｅｒｖｉｓｒｐ

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5、性材料构成的光子晶体，它除了具有普通光子晶体的性质之外还具有某些特殊的电磁特性，比如因磁共振而产生的负磁导率、由负磁导率产生的磁表面等离激元Ｗ及负折射的特性、由时间反一些新的演对称性破缺导致的非互易性等等。近期，，基于光子晶体的这些特性应用如超透镜、电磁量子霍尔效应等也成为了研究热点。光子晶体可Ｗ改变电磁波的色散特性，，拥有对电磁波传播的调控能力因此光子晶体己经大量的应用于，如天线微波和光学工程，滤波器和賴合器。本文围绕磁性光子晶体对电磁波的福射和传播的调控展开，着重研究了磁性光子晶体在

6、电磁波定向福射和电波传播中的应用，取得了Ｗ下的研究成果：、１、研究了左手材料空屯圆柱内的线源定向福射工作机制，讨论了该结构内外边界的拓扑结构、线源位置、尺寸大小等众多因素对其性能的影响。利用了馈－硬磁铁氧体构成的左手材料设计并实现了该天线，并讨论了光子晶体的相关参数对天线性能的影响，。实现的天线结构简单性能良好。２、研究了微波波段磁性光子晶体的磁可调定向福射特性。该结构由磁性光子晶体和嵌入在其中的线源构成，工作在磁性光子晶体的带隙边缘，表现出了良好的定向福射特性和宽频带可调的特性。讨论了外加

7、磁场Ｗ及晶格常数的变化对工作频率的影响。并通过对该光子晶体传输谱的分析，重新定义了光子晶体的带隙边缘。此外，也讨论了背景材料、晶格常数比值、光子晶体阵列尺寸等因素对该结构性能的影响。３一，、基于光学变换的原理利用自偏置磁性光子晶体设计并实现了种隐形口结构，该结构可抑制特定频率电磁波的传播，同时允许其他频率电磁波的通Ｉ、，验过，其结构简单易于实现、性能出色。该隐形口实验结果与仿真结果吻合证了其在特定频率下抑制电磯波的特性。、、、关键词：左手材料磁性光子晶体能带结构定向福射、隐形口Ｉ

8、Ｉ南京大学研究生毕业论文英文摘要首贡巧纸－ＴＨＥＳＩＳ：ＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｈｏｔｏｎｉｃＣｒｙ巧ａｌｓｉｎＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎＤｉｉｅｃｔｉｖｅＲａ出ａｔｉｏｎｐｐｇａｎｄＥｅｃｒｏｍａｎｅｖｅｓｌｔｇｔｉｃＷａＳＰＥＣＩＡＬＩＺＡＴＩＯＮ：ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃａｎｄＭｉｃ