包含左手材料的多层结构的光子隧穿

摘要

左手材料,又名负折射率材料,其介电率和磁导率都为负值,近年来受到全世界科研工作者的广泛研究。当光由光密介质向光疏介质入射,并且入射角大于临界角时,衰减全反射发生,虽然没有能量转移进光疏介质,但却存在离界面按指数规律衰减的衰减场,当另一个折射率足够大的介质放在第二个光疏介质平板的附近,光子可以隧穿通过第二个介质而进入第三个介质,这是著名的光子隧穿现象,此现象在许多方向有广泛的应用。本文详细分析了包含左手材料的多层结构的光子隧穿现象。左手材料作为中间层的五层结构的透射率的解析表达式由转移矩阵方法给出。笔者研究了完全透射和左手材料层的折射率以及厚度的关系,发现完全透射由多层系统的结构决定,尤其是由左手材料层的宽度、折射率幅度与周围邻近两层的宽度、折射率幅度的关系决定。