本发明专利技术提供一种利用变换光学器件远程调控共振腔中电磁波行为的方法，其首先根据待调控的共振腔品质因子Ｑ或共振频率ω需要被调控的范围，确定反射系数或等效腔长的调控范围，再根据预先设定的变换光学器件与待调控共振腔之间的空间位置、及所确定的调控范围确定变换光学器件的材料特性，进而选取相应变换光学器件，接着将所选取变换光学器件和待调控共振腔按照预先设定的空间位置相应放置，最后根据所选取变换光学器件的介电常数和磁导率特性确定能被有效调控的电磁波频率范围，使处于频率范围内的电磁波自待调控共振腔中发射后，即能实现调控，其调控不仅能无损反复进行，而且还具有隐蔽性，还可实现增强发射、激光开关、调节频率和信号调控功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种调控共振腔中电磁波行为的方法，特别涉及一种利用变换光学器 件远程调控共振腔中电磁波行为的方法。
技术介绍
调控共振腔中电磁波行为的方法，通常需要对共振腔本身的物理结构和属性 进行调整，大多数情况下就需要对共振腔进行直接的操作。以法布里-珀罗共振腔 (Fabry-Perot cavity)为例，需要调整反射镜的反射率和反射镜之间的距离。变换光学器件是一种用特异材料构成的电磁波器件，比如一种由C. T. Chan研究 小组设计的远程隐身衣，就是变换光学器件的一种。这种特异材料，是一种人工制作的周 期性结构，其中包含由金属周期性结构单元构成的人工振子，如金属开口环、金属线阵列 等，电磁波能与这些人工振子发生共振，从而实现各种特殊的介电常数和磁导率。这种人 工材料的特性最早由英国物理学家J. B. Pendry在理论上提出设计方案，并于2001年由 R. A. Shelby小组在用直径为3毫米左右的微波段上实验上予以实现。现在有些研究小组已 经在红外，近红外等近光频区域实现了这些特殊的介电常数ε和磁导率μ。这种材料有 着一系列的新奇的电磁特性，诸如负折射、反常多普勒效应、克服衍射极限的超棱镜效应等 等，其中比较重要的是可以用它来实现在微波阶段的变换光学器件的设计。通常，其介电常 数和磁导率是各向异性的，当满足一定性质的时候，在主轴坐标系下的各张量元通常表示为介电常数f，其中ε r兴ε θ ^ ε ζ，磁导率r，θ，ζ为圆柱坐标μ -ε ,下的空间表示。 因此，如何利用变换光学器件实现对共振腔中电磁波行为的有效调控，实已成为 本领域技术人员亟待解决的技术课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用变换光学器件远程调控共振腔中电磁波行为的 方法。为了达到上述目的及其他目的，本专利技术提供的利用变换光学器件远程调控共振腔 中电磁波行为的方法，包括步骤1)根据待调控的共振腔的品质因子Q或共振频率ω需要 被调控的范围，确定所述待调控的共振腔界面反射系数或等效腔长的调控范围；2)根据预 先设定的变换光学器件与所述待调控的共振腔之间的空间位置、及所确定的反射系数或等 效腔长的调控范围确定变换光学器件的材料特性，进而选取相应的用于调控所述待调控的 共振腔的变换光学器件；幻将所选取的变换光学器件和所述待调控的共振腔按照所述预 先设定的空间位置相应放置；以及4)根据所选取的变换光学器件的介电常数和磁导率特 性确定能被有效调控的电磁波频率范围，使处于所确定的电磁波频率范围内的电磁波自所述待调控的共振腔中发射后，即能受到放置在相应位置的变换光学器件对其品质因子或共 振频率的调控。其中，所述待调控的共振腔的品质因子Q的表达式可为权利要求1.一种，其特征在于包括步骤1)根据待调控的共振腔的品质因子Q或共振频率ω需要被调控的范围，确定所述待调 控的共振腔界面反射系数或等效腔长的调控范围；2)根据预先设定的变换光学器件与所述待调控的共振腔之间的空间位置、及所确定的 反射系数或等效腔长的调控范围确定变换光学器件的材料特性，进而选取相应的用于调控 所述待调控的共振腔的变换光学器件；3)将所选取的变换光学器件和所述待调控的共振腔按照所述预先设定的空间位置相 应放置；4)根据所选取的变换光学器件的介电常数和磁导率特性确定能被有效调控的电磁波 频率范围，使处于所确定的电磁波频率范围内的电磁波自所述待调控的共振腔中发射后， 即能受到放置在相应位置的变换光学器件对其品质因子或共振频率的调控。2.如权利要求1所述的，其特1征在于所述待调控的共振腔的品质因子Q的表达式为fT^^f，其中，巧和巧分别为所述待调控的共振腔的两个反射镜S1和&的反射系数，k为电磁波在所述待调控的共振腔中 的波矢，d为两个反射镜S1和&之间的距离。3.如权利要求1所述的，其特 征在于所述待调控的共振腔的共振频率ω满足条件kd = ndco/c = m π，其中，k为电磁 波在所述待调控的共振腔中的波矢，d为所述待调控的共振腔的两个反射镜S1和&之间的 距离，η为所述待调控的共振腔中工作介质的折射率，m为正整数。4.如权利要求1所述的，其特 征在于所述待调控的共振腔为吸收腔、激光腔、介质腔中的一种。5.如权利要求1或4所述的， 其特征在于能从所述待调控的共振腔发射的电磁波包括可见光、红外光及微波。全文摘要本专利技术提供一种，其首先根据待调控的共振腔品质因子Q或共振频率ω需要被调控的范围，确定反射系数或等效腔长的调控范围，再根据预先设定的变换光学器件与待调控共振腔之间的空间位置、及所确定的调控范围确定变换光学器件的材料特性，进而选取相应变换光学器件，接着将所选取变换光学器件和待调控共振腔按照预先设定的空间位置相应放置，最后根据所选取变换光学器件的介电常数和磁导率特性确定能被有效调控的电磁波频率范围，使处于频率范围内的电磁波自待调控共振腔中发射后，即能实现调控，其调控不仅能无损反复进行，而且还具有隐蔽性，还可实现增强发射、激光开关、调节频率和信号调控功能。文档编号G02F1/35GK102135694SQ201010101399公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日专利技术者林旭林, 梁子贤, 蒋寻涯 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用变换光学器件远程调控共振腔中电磁波行为的方法，其特征在于包括步骤：１）根据待调控的共振腔的品质因子Ｑ或共振频率ω需要被调控的范围，确定所述待调控的共振腔界面反射系数或等效腔长的调控范围；２）根据预先设定的变换光学器件与所述待调控的共振腔之间的空间位置、及所确定的反射系数或等效腔长的调控范围确定变换光学器件的材料特性，进而选取相应的用于调控所述待调控的共振腔的变换光学器件；３）将所选取的变换光学器件和所述待调控的共振腔按照所述预先设定的空间位置相应放置；４）根据所选取的变换光学器件的介电常数和磁导率特性确定能被有效调控的电磁波频率范围，使处于所确定的电磁波频率范围内的电磁波自所述待调控的共振腔中发射后，即能受到放置在相应位置的变换光学器件对其品质因子或共振频率的调控。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋寻涯，梁子贤，林旭林，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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