电磁波在含特异材料界面上的布儒斯特角和半波损失

对电磁波在不同介质界面上的反射与透射给出了完整描述.利用电磁场的性质,推导了普适的菲涅尔公式以及布儒斯特角的表达形式.研究了电磁波在不同界面传播时布儒斯特角的存在条件.定量地给出了反射场与入射场电磁分量的相位关系.     

复杂分区域复合粗糙面的布儒斯特效应

为了研究复杂地表环境布儒斯特效应随环境参数的演变规律,通过分区域复合粗糙面建模方法,构建了多种复杂地表的粗糙面模型,并采用基于复杂分区域面元的自适应迭代物理光学法,研究了多种复杂分区域复合粗糙面的布儒斯特效应.结果表明,环境表面的介电常数和粗糙度是决定布儒斯特角位置的重要因素,不同介电常数所对应的布儒斯特角位置不同,均方根高度的增加会导致布儒斯特角的增大,而相关长度的增加会引起布儒斯特角的减小.在分区域复合粗糙面中,区域介电常数和区域粗糙度的改变均会引起布儒斯特角发生偏移的布儒斯特融合效应,且介电常数占优的区域粗糙度改变所引起的布儒斯特融合效应会更为显著.因此,对于复杂地表环境,在已知各区域表面介质常数与粗糙度的情况下,考虑布儒斯特融合效应即可确定该环境的布儒斯特角,为复杂环境下的超低空目标探测提供可靠的理论支撑.     

夹层微波透波窗传输系数在布儒斯特角上的波动

在研究夹层微波透波窗传输系数随角度的变化时,发现在某一较大角度上传输系数发生一定的波动。采用经典电磁场理论对该现象进行分析,认为产生这种波动是透波材料损耗在布儒斯特角上使平行极化分量反射波相位１８０°突变而为。     

调控EIT气体折射率实现对布儒斯特角的控制

提出了电磁感应透明(EIT)介质的一个新的相干操纵应用:控制电磁感应透明气体折射率实现对布儒斯特角的调控。将一定密度的EIT原子气体充入2块玻璃材料中,计算表明光从玻璃入射EIT原子气体的布儒斯特角随外控制场而变。通过改变控制光的拉比频率等场外参数即可达到对布儒斯特角的调控。     

无布氏窗激光的偏振效应

本文报告了无布儒斯特角窗口激光输出偏振效应的不稳定性,并用量子光学观点给于初步解释。     

高斯波在媒质界面上的反射和折射

应用平面波谱分析法和菲涅耳公式，导出了高斯型电磁波入射到一平面媒质界面后反射波和折射波的积分公式，在傍轴近似下得到了反射波和折射波的近似解析解。从结果中可以看出，当入射高斯波是圆型高斯波时，反射波和折射波一般是椭圆型高斯波。     

电磁波在导体中传播的几个问题的探讨

由边值关系出发,讨论了折射波的传播方向、波长、能量和穿透深度,得出电磁波在导体面上折射时,波长会变短;推导了以任意入射角入射的菲涅耳公式和反射系数,根据该组公式分析了以自然光入射的反射波与折射波的偏振特性。     

自然光透过多层介质时的偏振度与相关因素

主要通过光在两种介质介面反射将产生偏振的现象,利用非磁性介质的菲涅尔公式及入射、反射、折射的能流关系,说明自然光以布儒斯特角入射时,透射光偏振程度与介质层数与折射率的关系。     

利用布儒斯特定律测玻璃折射率实验过程分析

分析了"利用布儒斯特定律测量玻璃折射率"的实验过程,用菲涅尔公式推导了不同偏振方向入射光反射率随入射角变化的规律;结合实验操作给出了调节偏振片时入射光的最佳入射角范围.     

椭圆极化电磁波在界面的极化分析

运用波的极化概念,将入射的椭圆极化电磁波分解为互相正交的2个直线极化波,利用边界条件的匹配分别讨论它们与界面的作用结果,再进行合成;并就椭圆极化电磁波在界面垂直入射,以布儒斯特角入射及在界面发生全反射时的极化规律进行了分析.     

左-右手系材料界面上的表面波

利用严格的电磁理论证明2种偏振入射都能在各向同性的负折射材料与正折射材料界面上激发表面波,并推导出了相应表面波的传播波矢和激发条件.针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质,研究左、右手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为,分析表明:2种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带.     

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波.     

左手材料平板波导的特性研究

研究了左手材料平板波导中的电磁波传播特性,分析了此类波导与传统电介质平板波导性质上的差异,特别是在截止频率方面的差异.发现左手材料平板波导m=1导模是一个带通模,对于同一频率、同一模序数有可能存在着两种导波传播模式.     

电磁波在介电常数和磁导率俱为负数的媒质中的传播

从理论上分析了电磁波在介电常数和磁导率同时为负数的媒质中的传播特点.详细讨论了电磁波以垂直入射和斜入射两种方式照射到不同媒质的分界面时,电磁波的传播规律,介绍了右手物质和左手物质的分界面对电磁波传播的影响,并与两种右手物质的分界面对电磁波传播的影响进行了比较.     

Low-frequency waves in magnetic reconnection

The characteristics of low-frequency waves in magnetic reconnection are studied using two-dimensional hybrid simulation code. In a coordinate system moving with fluid,the time series of a magnetic field perpendicular to the magnetic reconnection plane,By, is transformed into the power spectrum via fast Fourier transformation,while the wave propagation direction and polarization are determined by minimum variance analysis of the electric field.The results show that low-frequency Alfvén ion-cyclotron waves dominate the reconnection area.These waves have frequencies 0-1Ωp(where Ωp is the local proton gyro frequency)and all are left-handed circularly polarized.Among these waves,large-amplitude turbulence,with frequencies of 0-0.6Ωp and isotropic propagation,dominates the outflow regions.This can cause the reversal of By in the quadrupole structure.In the inflow regions, dominant waves,propagating mainly parallel to the ambient magnetic field,have higher frequencies and smaller amplitudes.The frequency of the main peak of wave energy is usually higher than 0.5Ωp.     

TM polarization characteristics on thermal radiation of a negative refractive index thin film

Thermal radiation TM polarization characteristics of a negative refractive index thin film was studied based on the transmit matrix method and Kirchhoff radiation law. The influence of the thin film parameters on the thermal radiation directional characteristics and spectral property were discussed. And the influence of the evanescent waves was also discussed. The results show that two factors play important roles in the thermal radiation of negative index thin film: one is the interference effect of the thin film structure to the electromagnetic waves; the other is the photon tunneling effect of the negative refractive index material, which was caused by the amplifying evanescent wave. These indicate that spectral and directional characteristics of the thermal emissivity can be modulated by modifying the structure and the physics parameters of the negative refraction index thin film. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50606003) and Aeronautic Science Foundation of China (Grant No. 2007ZA51006)     

用光致各向异性材料记录偏振全息光栅的分析

光致各异异性材料用偏振光曝光时可诱导出各向异性，作为偏振全息的记录介质，用正交线偏振光和正交圆偏振光作参，物光波，用琼斯矢量表示它们的偏振态，讨论了平面全息光栅的曝光特性，再现光波的偏振特性及衍射效率。     

三分量垂直地震剖面资料波场分离方法

三分量垂直地震剖面(VSP)资料波场的分离是将上行P波、S波.下行P波、S波(包括各类转换波).以及各种干扰波.按不同的能量关系记录在三个互相正交的分量上.形成了复杂的波场记录.本文在分析各种波场的基础上.综合利用上、下行波视速度的差异,以及P波、S波在极化特性和视速度两方面的差异.首先用极化滤波方法.最大限度地加强所期望的波.压制其它类型的波.再用速度滤波作进一步的波场分离.以期达到更好的分离效果.     

电磁波在填充非线性左手介质平板波导中的传播

对填充非线性左手介质理想导体平板波导中横电波(TE波)进行了理论分析,得到其电磁场分布和色散方程.通过数值计算,给出了部分TE波低次模的色散关系曲线.结果表明,当电磁波频率为4～6GHz时,介质的电容率和磁导率都为负;电磁波在此种波导中的各次模的色散程度随电磁波频率的增大而近似线性增大;在板间距离相同时,低次模的色散比高次模的色散大;随着板间距离的增大,电磁波在波导中的相速度线性增大;当电磁波的频率一定时,波导的色散程度随波导两板间距离增大而线性增大.     

耦合横向和微旋转波的界面反射与折射

基于广义微极磁热弹模型讨论了两微极弹性固体介质平面界面上耦合横向和微旋转波的反射与折射问题.利用两微极弹性固体平面分界面上位移和应力连续条件,建立了反射与折射波振幅的线性系统方程.数值计算给出各类反射、折射波振幅随耦合横向和微旋转波入射角的变化关系曲线.研究了热松弛时间对反射和折射热波、纵向位移波、耦合横向和微旋转波的振幅比的影响.结果表明,热松弛时间对热波、纵向位移波影响显著,而对耦合横向和微旋转波影响很小.