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[2018年IEEE第38届电子与纳米技术国际会议（ELNANO）- 基辅（2018.4.24-2018.4.26）] 2018年IEEE第38届电子与纳米技术国际会议（ELNANO）- 中度与强非线性有源双曲超材料中的波动过程及其潜在应用

DOI：10.1109/ELNANO.2018.8477451 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 采用两种方法研究中强非线性有源平面双曲超材料：一种对单胞进行平均处理，另一种不进行平均。当超材料基本单元内各层的非线性符号配置恰当时，可在红外波段形成热点。理论上，这种热点形成是具有线性和非线性层界面的强非线性介质的普遍特征。通过抛物线近似，推导出任意角度入射至光轴的非线性波包在有源双曲介质中传播时包络振幅的新演化方程。该演化方程中的混合导数项消失，当波沿光轴传播时方程简化为非线性薛定谔方程(NSE)形式。最后概述了双曲有源超材料中波的非线性量子光学研究方法。
作者： Yu.G. Rapoport，V.V. Grimalsky，S.V. Koshevaya，A.D. Boardman，J. McNiff
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研究概述 实验方案

研究目的

研究中强非线性和有源双曲超材料中的波过程，包括理论发展、物理与数学模型的建立及建模，为开发更高效太阳能电池板和高度敏感传感器奠定方法论与技术基?。唤饩錾璞傅绱偶嫒菪晕侍?，创建参数可控的宽带通信与信息处理系统。

研究成果

在抛物线近似下，推导了非线性波包以任意角度相对于光轴在活性双曲介质中传播时包络振幅的新演化方程。这些演化方程分别对应于实验室坐标系和Z'轴沿群速度方向的坐标系。当波沿光轴传播时，演化方程中的混合导数消失，方程简化为NSE形式。概述了针对含活性量子掺杂的双曲超材料中非线性波的非线性量子光学方法。展示了强非线性稳态波传播及热点形成的数值解。

研究不足

该研究聚焦于双曲超材料中波动过程的理论与建模方面，但在实际应用和实验验证方面可能存在局限性。

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