一种超材料制造技术

本发明专利技术涉及一种超材料，所述超材料划分为多个侧表面为曲面且彼此紧密贴合的同心圆环体；每一圆环体的底面半径小于顶面半径；设辐射源与第i个圆环体底面上一点的连线与垂直于超材料的直线之间的夹角为θ，夹角θ唯一对应第i个圆环体内的一曲面，且夹角θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同；每一圆环体的折射率随着夹角θ的增大逐渐减小。本发明专利技术将超材料的折射率的跳变设计为曲面状，从而大大减少跳变处的折射、衍射和反射效应，减轻了互相干涉带来的问题，使得超材料具有更加优异的性能。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁领域，更具体地说，涉及一种超材料。
技术介绍
在常规的光学器件中，利用透镜能使位于透镜焦点上的点光源辐射出的球面波经过透镜折射后变为平面波。目前透镜的汇聚是依靠透镜的球面形状的折射来实现，如图I所示，辐射器30发出的球面波经过球形的透镜40汇聚后以平面波射出。专利技术人在实施本专利技术过程中，发现透镜天线至少存在如下技术问题球形透镜40的体积大而且笨重，不利于小型化的使用；球形透镜40对于形状有很大的依赖性，需要比较精准才能实现天线的定向 传播；电磁波反射干扰和损耗比较严重，电磁能量减少。而且，多数透镜的折射率的跳变是沿一条简单的且垂直于透镜表面的直线，导致电磁波经过透镜时的折射、衍射和反射较大，严重影响透镜性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述折射、衍射和反射较大、透镜性能差的缺陷，提供一种高性能的超材料。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种超材料，所述超材料划分为多个侧表面为曲面且彼此紧密贴合的同心圆环体；每一圆环体的底面半径小于顶面半径；电磁波经过所述超材料后在每一圆环体的顶面平行射出；设辐射源与第i个圆环体底面上一点的连线与垂直于超材料的直线之间的夹角为Θ，夹角Θ唯一对应第i个圆环体内的一曲面，且夹角Θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同；每一圆环体的折射率随着夹角Θ的增大逐渐减小。在本专利技术所述的超材料中，设辐射源与第i个圆环体底面外圆周上一点的连线与垂直于超材料的直线之间的夹角为Θ y i为正整数且越靠近超材料中心的圆环体对应的i越小；其中，夹角Qi满足如下公式

【技术保护点】
一种超材料，其特征在于，所述超材料划分为多个侧表面为曲面且彼此紧密贴合的同心圆环体；每一圆环体的底面半径小于顶面半径；电磁波经过所述超材料后在每一圆环体的顶面平行射出；设辐射源与第i个圆环体底面上一点的连线与垂直于超材料的直线之间的夹角为θ，夹角θ唯一对应第i个圆环体内的一曲面，且夹角θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同；每一圆环体的折射率随着夹角θ的增大逐渐减小。

【技术特征摘要】
1.一种超材料，其特征在于，所述超材料划分为多个侧表面为曲面且彼此紧密贴合的同心圆环体；每一圆环体的底面半径小于顶面半径；电磁波经过所述超材料后在每一圆环体的顶面平行射出； 设辐射源与第i个圆环体底面上一点的连线与垂直于超材料的直线之间的夹角为Θ，夹角Θ唯一对应第i个圆环体内的一曲面,且夹角Θ唯一对应的曲面上每一处的折射率均相同；每一圆环体的折射率随着夹角Θ的增大逐渐减小。2.根据权利要求I所述的超材料，其特征在于，设辐射源与第i个圆环体底面外圆周上一点的连线与垂直于超材料的直线之间的夹角为Θ 为正整数且越靠近超材料中心的圆环体对应的i越小；其中，夹角Θ i满足如下公式3.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，相邻两个圆环体的最大折射率和最小折射率满足nm4.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，相邻三个圆环体的最大折射率和最小折射率满足nm5.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，第i个圆环体的折射率满足ιη Oe Tti(Θ) = Omaxin xd + s-~—) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，季春霖，岳玉涛，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：