PML-FDTD方法在分析二維負折射率材料中的應用.pdf

1、本文從負折射率材料的特性和研究現(xiàn)狀出發(fā)，簡單的介紹了負折射率材料的發(fā)展和現(xiàn)狀、負折射率的基本原理和幾個電磁學特性以及負折射率材料的應用前景。然后在已有的FDTD方法的基礎(chǔ)上，通過引入Drude模型，推導出二維直角坐標中負折射率材料中的時域差分方程，在吸收邊界處使用了理想匹配層(PML)吸收邊界，并推導出了PML層中的指數(shù)差分方程，從而避免了在某些迭代過程中直接設(shè)介電常數(shù)和磁導率為負數(shù)所引起的不穩(wěn)定現(xiàn)象。最后，使用了新的差分方程，針對負折

2、射率材料的“坡印亭矢量方向與波矢k方向相反”、“一個負折射率材料構(gòu)成的平板在滿足一定的條件的時候，具有完美成像的特性”這兩個電磁學特性對負折射率平板“完美成像”進行了仿真，并和正折射率平板的仿真結(jié)果進行了對比，發(fā)現(xiàn)使用這種新的差分方程得出的仿真結(jié)果符合負折射率材料的電磁學特性，由此驗證了公式推導的正確性。同時，使用高斯脈沖作為激勵源，對由正負折射率材料平板構(gòu)成的一維周期結(jié)構(gòu)進行了仿真，在負折射率平板區(qū)域內(nèi)使用了新的差分公式，通過對這種結(jié)