Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения


Контакты

Подписка

Карта сайта





Журнал с 19.02.2010 входит в новый «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук»
Аннотации (06.2009) : МЕТАМАТЕРИАЛЫ И ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ НЕВИДИМЫХ ОБЪЕКТОВ. 2. НЕВИДИМЫЕ ОБОЛОЧКИ, СКРЫВАЮЩИЕ СОДЕРЖАЩИЕСЯ В НИХ ОБЪЕКТЫ ОТ ВНЕШНЕГО НАБЛЮДАТЕЛЯ1

МЕТАМАТЕРИАЛЫ И ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ НЕВИДИМЫХ ОБЪЕКТОВ. 2. НЕВИДИМЫЕ ОБОЛОЧКИ, СКРЫВАЮЩИЕ СОДЕРЖАЩИЕСЯ В НИХ ОБЪЕКТЫ ОТ ВНЕШНЕГО НАБЛЮДАТЕЛЯ1

 

© 2009 г.    М. П. Шепилов, канд. физ.-мат. наук; А. А. Жилин, канд. хим. наук

 

Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения ВНЦ “ГОИ им. С.И. Вавилова”, Санкт-Петербург

 

E-mail: shep@goi.ru, m.shep@mail.ru

 

Успехи в проектировании и изготовлении метаматериалов с уникальными электромагнитными свойствами позволили поставить вопрос о возможности создания невидимых объектов. Ранее был проведен обзор работ по проблеме создания невидимых  объектов, размер которых меньше или порядка длины волны электромагнитного излучения. Данная работа представляет вторую часть обзора, и речь в ней идет о проблеме  создания невидимых оболочек произвольного размера, скрывающих содержащиеся в  них объекты от внешнего наблюдателя. Описаны результаты теоретического прогнозирования структуры таких оболочек на основе метода пространственных преобразований. Представлены теоретические подходы к упрощению структуры оболочек и попытки экспериментальной реализации упрощенных оболочек. Отмечено появление  нового направления теоретической оптики – оптики преобразований.

 

1Первая часть обзора была опубликована ранее (см. [1]).

 

Ключевые слова: маскировка объектов, оболочка невидимости, оптика преобразований, метаматериалы, анизотропные оптические среды.

 

Коды OCIS: 230.3205, 160.3918, 160.4760, 160.1190, 230.0230

УДК 535.36

 

Поступила в редакцию 27.02.2008

 

ЛИТЕРАТУРА 

1. Шепилов М.П., Жилин А.А. Метаматериалы и  проблема создания невидимых объектов: 1. Объекты с размерами меньше длины волны // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 12. С. 40–49. 

2. Klar T.A., Kildishev A.V., Drachev V.P., Shalaev  V.M. Negative-index metamaterials: going optical // IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics. 2006. V. 12. № 6. P. 1106–1115. 

3. Жилин А.А., Шепилов М.П. Метаматериалы с отрицательным показателем преломления // Опти- ческий журнал. 2008. Т. 75. № 4. С. 57–70. 

4. Alu ` A., Engheta N. Achiving transparency with  plasmonic and metamaterial coatings // Phys. Rev.  E. 2005. V. 72. № 1. 016623 (9). 

5. Alu ` A., Engheta N. Multifrequency optical invisibility cloak with layered plasmonic shells // Phys.  Rev. Lett. 2008. V. 100. № 11. 113901 (4). 

6. Leonhardt U. Optical conformal mapping // Science. 2006. V. 312. № 5781. P. 1777–1780. 

7. Pendry J.B., Schurig D., Smith D.R. Controlling  electromagnetic fields // Science. 2006. V. 312.  № 5781. P. 1780–1782. 

8. Nachman A.I. Reconstructions from boundary  measurements // The Annals of Mathematics, 2nd  Ser. 1988. V. 128. № 3. P. 531–576. 

9. Wolf E., Habashy T. Invisible bodies and unique- ness of the inverse scattering problem // J. Modern  Optics. 1993. V. 40. № 5. P. 785–792.

10. Leonhardt U. Notes on conformal invisibility  devices // New Journal of Physics. 2006. V. 8.  118 (16).

11. Свешников А.Г., Тихонов А.Н. Теория функций  комплексной переменной. М.: Наука, 1967.  304 с.

12. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории  функций комплексного переменного. М.: Наука,  1973. 736 с.

13. Ochiai T., Leonhardt U., Nacher J.C. A novel design  of dielectric perfect invisibility devices // J. Math.  Phys. 2008. V. 49. № 3. 032903 (13).

14. Leonhardt U., Tyc T. Broadband invisibility by  non-Euclidean cloaking // Science. 2009. V. 323.  № 5910. P. 110–112.

15. Ward A.J., Pendry J.B. Refraction and geometry  in Maxwell’s equations // J. Modern Optics. 1996.  V. 43. № 4. P. 773–793.

16. Smith D.R., Vier D.C., Koschny Th., Soukoulis C.M.  Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials // Phys. Rev. E. 2005.  V. 71. № 3. 036617 (11).

17. Driscoll T., Basov D.N., Starr A.F., Rye P.M., Nemat-Nasser S., Schurig D., Smith D.R. Free-space micro- wave focusing by a negative-index gradient lens //  Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. № 8. 081101 (3).

18. Greegor R.B., Parazzoli C.G., Nielsen J.A., Thompson M.A., Tanielian M.H., Smith D.R. Simulation  and testing of a graded negative index of refraction lens // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 87. № 9.  091114 (3).

19. Schurig D., Mock J.J., Justice B.J., Cummer S.A.,  Pendry J.B., Starr A.F., Smith D.R. Metamaterial  electromagnetic cloak at microwave frequencies //  Science. 2006. V. 314. № 5801. P. 977–980.

20. Розанов Н.Н. Невидимость: за и против //  Природа. 2008. № 6. (см. http://elementy.ru/ lib/430669 ).

21. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике.  М.: Наука, 1978. 832 с. (см. табл. 6.5-1. С. 186– 188).

22. Долин Л.С. О возможности сопоставления трехмерных электромагнитных систем с неоднородным анизотропным заполнением // Изв. вузов.  Радиофизика. 1961. Т. 4. № 5. С. 964–967.

23. Cummer S.A., Popa B.-I., Schurig D., Smith D.R.,  Pendry J. Full-wave simulations of electromagnetic  cloaking structures // Phys. Rev. E. 2006. V. 74.  № 3. 036621 (5).

 

Полный текст >>>>>

 

 

Metamaterials and the problem of creating invisible objects. 2. Invisible shells that conceal the objects contained in them from an external observer

M. P. Shepilov and A. A. Zhilin

Advances in designing and fabricating metamaterials with unique electromagnetic properties have made it possible to raise the question of whether it is possible to create invisible objects. A review was presented earlier of papers on the problem of creating invisible objects whose size is less than or of the order of the wavelength of electromagnetic radiation. This paper presents the second part of the review and is concerned with the problem of creating invisible shells of arbitrary shape that conceal the objects contained in them from an external observer. The results of a theoretical prediction of the structure of such shells are described, based on the method of spatial transformations. Theoretical approaches to the simplification of the structure of the shells and attempts to experimentally implement the simplified shells are presented. The appearance of a new specialization of theoretical optics--transformation optics--is pointed out.