Модификация устройства двумерной невидимости обтекания с использованием однородной анизотропной среды

Liu Xuan, Wu Yicheng, He Chengdong, Wang Yuzhuo, Wu Xiaojia, Zhou Jing

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Xuan Liu, Yicheng Wu, Chengdong He, Yuzhuo Wang, Xiaojia Wu, Jing Zhou Two-dimensional invisibility anti-cloak structured by a homogeneous anisotropic medium (Модификация устройства двумерной невидимости обтекания с использованием однородной анизотропной среды) [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 9. С. 28–32.

Xuan Liu, Yicheng Wu, Chengdong He, Yuzhuo Wang, Xiaojia Wu, Jing Zhou Two-dimensional invisibility anti-cloak structured by a homogeneous anisotropic medium (Модификация устройства двумерной невидимости обтекания с использованием однородной анизотропной среды) [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 9. P. 28–32.

Ссылка на англоязычную версию:

Xuan Liu, Yicheng Wu, Chengdong He, Yuzhuo Wang, Xiaojia Wu, and Jing Zhou, "Two-dimensional invisibility anti-cloak structured by a homogeneous anisotropic medium," Journal of Optical Technology. 83(9), 532-535 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000532

Аннотация:

Предложена более простая, по сравнению с предложенными ранее, модификация устройства маскировки объектов (двумерной невидимости обтекания), использующая положительную однородную анизотропную среду. Теоретический анализ и численное моделирование показали, что предложенная модификация невидимости обтекания обеспечивает проникновение внешней электромагнитной волны в маскируемую область, не нарушая в то же время маскирующего эффекта для внешних наблюдателей. Обсуждаются особенности конструкции, приведены результаты моделирования.

Ключевые слова:

невидимость обтекания, оптические преобразования, метаматериалы

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 61275130). Авторы выражают благодарность проф. Zhengming Sheng и доктору Jun Zheng из Shanghai Jiaotong University за помощь при проведении численного моделирования.

Коды OCIS: 250.0040, 230.3205, 120.4570

Список источников:

1. Pendry J.B., Schurig D., and Smith D.R. Controlling electromagnetic fields // Science. 2006. V. 312. № 5781. P. 1780–1782.
2. Leonhardt U. Optical conformal mapping // Science. 2006. V. 312. № 5781. P. 1777–1780.
3. Schurig D., Mock J.J., Justice B.J., Cummer S.A., Pendry J.B., Starr A.F., and Smith D.R. Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies // Science. 2006. V. 314. № 5801. P. 977–980.
4. Rahm M., Schurig D., Roberts D.A., Cummer S.A., Smith D.R., and Pendry J.B. Design of electromagnetic cloaks and concentrators using form-invariant coordinate transformations of Maxwell’s equations // Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications. 2008. V. 6. № 1. P. 87–95.
5. Li J. and Pendry J.B. Hiding under the carpet: A new strategy for cloaking // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. № 20. P. 2952–2966.
6. Liu R., Ji C., Mock J.J., Chin J.Y., Cui T.J., and Smith D.R. Broadband ground-plane cloak // Science. 2009. V. 323. № 5912. P. 366–269.
7. Renger J., Kadic M., Dupont G., Aćimović S.S., Guenneau S., Quidant R., and Enoch S. Hidden progress: Broadband plasmonic invisibility // Opt. Exp. 2010. V. 18. № 15. P. 15757–15768.
8. Kadic M., Bückmann T., Schittny R., and Wegener M. Metamaterials beyond electromagnetism // Rep. Prog. Phys. 2013. V. 76. № 12. P. 1672–1681.
9. Ali M.Z. Properties of single and multiple defect modes in one-dimensional photonic crystals containing lefthanded metamaterials // Chin. Opt. Lett. 2012. V. 10. № 7. P. 071604–071604.

10. Chen Y., Fang Y., Huang S., Yan X., and Shi J. Surface Tamm states in one-dimensional photonic crystals containing anisotropic indefinite metamaterials // Chin. Opt. Lett. 2013. V. 11. № 6. P. 061602.
11. Tsu R. and Fiddy M.A. Generalization of the effects of high Q for metamaterials // Photon. Res. 2013. V. 1. № 2. P. 77–87.
12. Zhao J., Zhang H., Zhang X., Li D., Lu H., and Xu M. Abnormal behaviors of Goos-Hänchen shift in hyperbolic metamaterials made of aluminum zinc oxide materials // Photon. Res. 2013. V. 1. № 4. P. 160–163.
13. Chen H., Luo X., Ma H., and Chan C.T. The anti-cloak // Opt. Exp. 2008. V. 16. № 19. P. 14603–14608.
14. Castaldi G., Gallina I., Galdi V., Alù A., and Engheta N. Cloak/anti-cloak interactions // Opt. Exp. 2009. V. 17. № 5. P. 3101–3114.
15. Castaldi G., Gallina I., Galdi V., Alù A., and Engheta N. Analytical study of spherical cloak/anti-cloak interactions // Wave Motion. 2011. V. 48. № 6. P. 455–464.
16. Greenleaf A., Kurylev Y., Lassas M., and Uhlmann G. Cloaking a sensor via transformation optics // Phys. Rev. E. 2011. V. 83. № 1. P. 211–222.
17. Li L., Huo F., Zhang Y., Chen Y., and Liang C. Design of invisibility anti-cloak for two-dimensional arbitrary geometries // Opt. Exp. 2013. V. 21. № 8. P. 9422–9427.
18. Liu X., Zhang L., Zhou J., Shi J., Wang Z., and Liu D. Carpet anti-cloak based on transformation optics // Chin. Opt. Lett. 2014. V. 12. № 12. P. 100–103.
19. Zhao J., Wang D., Peng R., Hu Q., and Wang M. Watching outside while under a carpet cloak of invisibility // Phys. Rev. E. 2011. V. 84. № 4. P. 2091–2098.
20. Wang Z., Shen L., Chen J., Wang H., Yu F., and Chen H. Highly directional small-size antenna designed with homogeneous transformation optics // Intern. J. Antenn. Propag. 2014. V. 2014. № 1. P. 1–6.
21. Chen H. and Zheng B. Broadband polygonal invisibility cloak for visible light // Sci. Rep. 2012. V. 2. № 2. P. 723–727.
22. Wu Y., He C., Wang Y., Liu X., and Zhou J. Controlling the wave propagation through the medium designed by linear coordinate transformation // Eur. J. Phys. 2015. V. 36. № 1. P. 015006.