摻雜或者有缺陷的NR-PC平板透鏡對(duì)目標(biāo)探測(cè)成像的影響.pdf

1、基于負(fù)折射特性的超透鏡能夠突破衍射極限，實(shí)現(xiàn)亞波長(zhǎng)成像，這一特殊的物理現(xiàn)象吸引了眾多科學(xué)家的關(guān)注與研究。作為制作超透鏡的典型材料，光子晶體(PhotonicCrystal，縮寫為:PC)本身并不具有負(fù)折射特性，但是通過(guò)改變介電常數(shù)和利用幾何關(guān)系因素可以等效地實(shí)現(xiàn)光子晶體的負(fù)折射效應(yīng)。本文通過(guò)利用等效負(fù)折射光子晶體(NegativeRefractive-PhotonicCrystal，縮寫為:NR-PC)平板透鏡實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)成像系統(tǒng)，優(yōu)化

2、了目標(biāo)探測(cè)成像系統(tǒng)的性能，對(duì)實(shí)現(xiàn)小目標(biāo)的探測(cè)及成像具有重要意義。
　　 本文首先研究了摻雜或者有損耗的二維NR-PC平板透鏡對(duì)目標(biāo)探測(cè)成像的影響。仿真結(jié)果顯示，當(dāng)復(fù)有效介電常數(shù)虛部為負(fù)值時(shí)（即基底介質(zhì)中摻入激活介質(zhì)），再聚焦分辨率能夠有效提高;復(fù)有效介電常數(shù)虛部為正值時(shí)（考慮基底介質(zhì)損耗），NR-PC平板透鏡對(duì)光波的聚焦能力減弱，再聚焦分辨率降低。同時(shí)，再聚焦分辨率的大小與摻雜的濃度以及損耗大小密切相關(guān)。該研究找出了一種影響NR

3、-PC平板透鏡目標(biāo)探測(cè)掃描的潛在因素。
　　 其次，研究了有缺陷的二維NR-PC平板透鏡對(duì)目標(biāo)探測(cè)成像的影響。通過(guò)在二維NR-PC平板透鏡中引入簡(jiǎn)單的點(diǎn)缺陷以及線缺陷，討論相應(yīng)結(jié)構(gòu)的負(fù)折射特性，繼而研究不同缺陷結(jié)構(gòu)的NR-PC平板透鏡對(duì)目標(biāo)再聚焦分辨率的影響。研究發(fā)現(xiàn)，合理引入缺陷能夠提高平板透鏡對(duì)光波的聚焦能力，從而提高再聚焦分辨率。在NR-PC平板透鏡中摻入金屬也屬于引入缺陷的一種方式。二維NR-PC平板透鏡摻入金屬缺陷后，

4、如果原子的輻射頻率和引入缺陷出現(xiàn)的定域化的缺陷模頻率一致，光子禁帶中會(huì)出現(xiàn)品質(zhì)因子非常高的雜質(zhì)態(tài)，便可實(shí)現(xiàn)自發(fā)輻射增強(qiáng)。該研究為優(yōu)化目標(biāo)探測(cè)掃描系統(tǒng)提供了一種有效途徑。
　　 最后，研究了二維復(fù)式晶胞NR-PC平板透鏡。通過(guò)設(shè)置，得到了三種具有等效負(fù)折射效應(yīng)的光子晶體平板，分別是方格晶胞、圓形晶胞以及上、下半圓形晶胞光子晶體平板。仿真結(jié)果顯示，當(dāng)利用這三種復(fù)式晶胞光子晶體平板對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)掃描時(shí)，上、下半圓形晶胞光子晶體平板性能