一种用渐变折射率材料构造电磁波能量集中器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用渐变折射率材料构造电磁波能量集中器的方法，构造的电磁波能量集中器包括压缩器部分和集中器部分，压缩器部分为类喇叭状波导结构，将电磁波从较大的区域压缩至一个较小的区域。集中器部分可以为任意形状，一般为矩形的波导，所有电磁波能量将被集中在该区域。通过本发明专利技术，能够将电磁波能量压缩到一个亚波长区域，使得电磁能密度提高至105倍；所设波导填充的是空气，可以在其中很方便得放置其他探测装置；所用材料都是普通的电介质，可以由介质粉末、电路板刻蚀结构、高折射率材料上挖孔等办法来实现，加工制作容易。

【技术实现步骤摘要】
一种用渐变折射率材料构造电磁波能量集中器的方法
本专利技术涉及人工电磁介质
，更具体地说，涉及一种用渐变折射率材料构造电磁波能量集中器的方法。
技术介绍
对于电磁波能量的集中和增强在多方面具有重要应用，比如能量回收利用、弱信号增强和探测等。电磁波能量集中器是一种能够有效聚集和增强背景电磁波能量的一种特殊装置。最初的电磁波能量集中装置通常是一个接收天线，配合后续的整流电路来对电磁能进行收集，然而这只是一种功能受限的集中器，即用能量转化的方式将较高频率的电磁能转化成电流，并没有将同样频率的电磁能集中在一个小区域。随着变换光学的提出，人们设计了一些圆形的电磁波集中器，使用高度各向异性介质来实现电磁能的聚集和增强，这种介质的材料参数是非常复杂而难以实现的（有近零的和趋于无穷大的介电常数），之后人们用改进的方法，即金属片和介质来实现，虽然实现方法简化了许多，然而能量集中的区域是一个高折射率的介质，并不方便我们在其中进行探测。随着零折射率材料的进一步研究，人们发现其也可以作为电磁波能量集中器，由于其形状结构的灵活性和超强的集中能力，成为了非常有潜力的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用渐变折射率材料构造电磁波能量集中器的方法，其特征在于，包括步骤：/n构建电磁波压缩器部分，设置前置波导来获得特定的电磁波模式，取边界形状和折射率渐变的波导作为电磁波压缩器来对前置的特定模式的电磁波进行压缩；/n构建电磁波集中器部分，设置填充空气的波导作为电磁波集中器，连接至电磁波压缩器的末端，通过降低电磁波集中器的高度，消除电磁波压缩器与电磁波集中器之间折射率差值引起的阻抗失配；/n减小电磁波集中器的波导的中部宽度，进行电磁波能量的二次压缩，进一步提高电磁波能量密度。/n

【技术特征摘要】
1.一种用渐变折射率材料构造电磁波能量集中器的方法，其特征在于，包括步骤：
构建电磁波压缩器部分，设置前置波导来获得特定的电磁波模式，取边界形状和折射率渐变的波导作为电磁波压缩器来对前置的特定模式的电磁波进行压缩；
构建电磁波集中器部分，设置填充空气的波导作为电磁波集中器，连接至电磁波压缩器的末端，通过降低电磁波集中器的高度，消除电磁波压缩器与电磁波集中器之间折射率差值引起的阻抗失配；
减小电磁波集中器的波导的中部宽度，进行电磁波能量的二次压缩，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一超，孙非，杨毅彪，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14