| 【中文题名】 | PML-FDTD方法在分析二维负折射率材料中的应用 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 无线电物理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 负折射率材料（DNG）,时域有限差分（FDTD）法,理想匹配层（PML）,Drude模型,仿真, |
| 【英关键词】 | Negative Refractive Tndex Materials （DNG）,Finite Difference Time Domain （FDTD）,Perfectly Matched Layer （PML）,Drude model,stimulation, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>物理学>电磁学、电动力学>电磁学>物质的电磁性质> |
| 【论文摘要】 |
本文从负折射率材料的特性和研究现状出发，简单的介绍了负折射率材料的发展和现状、负折射率的基本原理和几个电磁学特性以及负折射率材料的应用前景。然后在已有的FDTD方法的基础上，通过引入Drude模型，推导出二维直角坐标中负折射率材料中的时域差分方程，在吸收边界处使用了理想匹配层(PML)吸收边界，并推导出了PML层中的指数差分方程，从而避免了在某些迭代过程中直接设介电常数和磁导率为负数所引起的不稳定现象。最后，使用了新的差分方程，针对负折射率材料的“坡印亭矢量方向与波矢k方向相反”、“一个负折射率材料构成的平板在满足一定的条件的时候，具有完美成像的特性”这两个电磁学特性对负折射率平板“完美成像”进行了仿真，并和正折射率平板的仿真结果进行了对比，发现使用这种新的差分方程得出的仿真结果符合负折射率材料的电磁学特性，由此验证了公式推导的正确性。同时，使用高斯脉冲作为激励源，对由正负折射率材料平板构成的一维周期结构进行了仿真，在负折射率平板区域内使用了新的差分公式，通过对这种结构仿真结果的分析，除了再次得到与负折射率材料电磁学特性一致的结果，还发现这种结构对透过频率具有一定的选择性，具有带隙结构，验证了这种结... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-7 |
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第一章 前言 |
7-17 |
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1.1 负折射率材料的发展与现状 |
7-9 |
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1.2 负折射率材料的原理 |
9-11 |
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1.3 负折射率材料电磁学性质的分析 |
11-15 |
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1.4 负折射率材料的制备和应用前景 |
15-17 |
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第二章 FDTD 方法 |
17-25 |
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2.1 麦克斯韦方程和 Yee 元胞 |
17-20 |
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2.2 二维直角坐标中的 FDTD |
20-22 |
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2.3 吸收边界条件──Berenger 完全匹配层 |
22-25 |
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第三章 FDTD─PML 方法在分析负折射率材料中的应用 |
25-32 |
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3.1 Drude 模型的引入 |
25 |
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3.2 Drude 模型下负折射率材料中的差分方程 |
25-28 |
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3.3 Drude 模型下 PML 吸收边界中的指数差分方程 |
28-32 |
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第四章 数值仿真和分析 |
32-40 |
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4.1 数值仿真的理论依据 |
32 |
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4.2 “完美透镜”的仿真 |
32-36 |
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4.3 一维平板周期性结构的透过率仿真 |
36-39 |
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4.4 结论 |
39-40 |
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结束语 |
40-41 |
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参考书目及文献 |
41-44 |
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致谢 |
44-45 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
45 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.24037 |
