左手薄膜材料的设计优化

摘要

薄膜材料由多层材料组成，其电磁波的传播特性与各层材料的厚度和材料性质相关。如果能够通过设计各层材料的厚度和材料性质，以使其具有负折射、完全投射等特异的波传播性质，可应用于结构隐身等的涂层材料。以此为背景，研究了多层薄膜材料的波传播性质的分析与优化设计问题，利用传输矩阵法对电磁波在多层材料中的传播特性进行分析，并对周期性的多层薄膜系统进行拓扑优化设计。研究建立了多层薄膜材料微结构设计的问题的提法和求解方法，以使薄膜材料具有对特定频率波具有最小折射率;研究建立了固定单胞长度条件下的负折射多层薄膜材料的设计问题的提法和求解方法。