关于负折射率材料在新型波导结构中的光电应用研究

简介：
本研究聚焦于负折射率材料的独特性质及其在新型波导设计中的潜在应用，深入探讨其对光信号传输、调控及器件小型化等方面的促进作用。 在这项研究工作中，设计并分析了由新型人工负折射率材料（NIM）与非线性覆盖层包裹的波导结构以及铁氧体（YIG）衬底组成的系统。我们通过应用边界条件，并施加铁磁平板具有有效负磁导率的要求来推导出相关色散关系。值得注意的是，这种新型人工介质(NIM) 的介电常数和磁导率并非恒定值，而是随着工作频率的变化而变化。 研究还深入探讨了非线性电磁表面波（NEM）的色散特性，并计算出了相应的传播指数。结果表明，在通过调整NIM膜层厚度以及膜盖界面处的非线性强度后，可以有效地调控和控制这些色散现象的发生方式与程度。此外，所提出的结构能够支持一种具有不可逆特性的异常类型NEM表面波，这在光电器件的设计中有着广泛的应用前景。