目錄
下冊(cè)
序一
序二
前言
第四篇亞波長(zhǎng)電磁器件及系統(tǒng)
第14章相位型光學(xué)超構(gòu)表面3
14.1相位型超表面分類3
14.2相位型器件設(shè)計(jì)方法3
14.2.1電磁偏折器4
14.2.2平面透鏡4
14.2.3相位型電磁超振蕩透鏡5
14.2.4渦旋光產(chǎn)生器6
14.2.5貝塞爾光束產(chǎn)生器7
14.2.6相位型計(jì)算全息圖7
14.3傳輸相位型超表面器件10
14.3.1SP波導(dǎo)傳輸相位超表面器件11
14.3.2等效折射率型介質(zhì)超表面器件23
14.4電路型相位超表面器件25
14.4.1反射式電路型相位超表面器件28
14.4.2透射式電路型相位超表面器件33
14.5幾何相位型超表面器件35
14.5.1幾何相位型超表面透射器件35
14.5.2幾何相位型超表面反射全息器件59
14.6電路型|幾何相位相結(jié)合的超表面器件61
14.6.1V形光天線對(duì)電磁波的振幅和相位調(diào)制62
14.6.2V形結(jié)構(gòu)光束偏折器64
14.6.3V形結(jié)構(gòu)聚焦透鏡64
14.6.4V形結(jié)構(gòu)渦旋光束產(chǎn)生器66
14.6.5V形結(jié)構(gòu)全息器件67
14.6.6C形結(jié)構(gòu)超構(gòu)表面68
參考文獻(xiàn)69
第15章懸鏈線光學(xué)74
15.1光學(xué)中的曲面和曲線74
15.1.1折反射光學(xué)中的曲面問題74
15.1.2光學(xué)測(cè)地線中的曲面問題77
15.1.3平面光學(xué)中的曲線問題81
15.2光學(xué)懸鏈線82
15.2.1懸鏈線方程82
15.2.2折反射光學(xué)中的懸鏈線86
15.2.3光學(xué)測(cè)地線中的懸鏈線87
15.2.4平面光學(xué)中的懸鏈線91
15.3平面光學(xué)懸鏈線的應(yīng)用94
15.3.1異常偏折及自旋霍爾效應(yīng)94
15.3.2貝塞爾光束產(chǎn)生96
15.3.3完美渦旋光束產(chǎn)生100
15.3.4平面光學(xué)懸鏈線的變形及應(yīng)用103
15.3.5相干技術(shù)提高光學(xué)懸鏈線結(jié)構(gòu)器件效率105
參考文獻(xiàn)111
第16章亞波長(zhǎng)電磁吸收技術(shù)113
16.1經(jīng)典吸波材料及理論113
16.1.1Salisbury吸收屏114
16.1.2Jaumann吸波體115
16.1.3Planck-Rozanov帶寬{厚度極限117
16.2亞波長(zhǎng)電磁吸收材料的設(shè)計(jì)思路118
16.2.1傳播波|束縛波轉(zhuǎn)換118
16.2.2基于電磁諧振的局域電磁吸收119
16.2.3超表面理想電磁吸收模型123
16.3基于兩波轉(zhuǎn)換的電磁吸收器124
16.3.1金屬孔陣列中的完美電磁吸收125
16.3.2結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)吸收特性的影響126
16.3.3孔陣列吸波材料的帶寬拓展方法127
16.4大角度電磁吸收超材料130
16.4.1基于金屬線對(duì)的大角度吸收器130
16.4.2六方晶格排布的全向電磁吸收器132
16.5基于理想吸收超表面的寬帶電磁吸收材料135
16.6基于金屬球腔的光波段寬帶電磁吸收材料138
16.7可見光透明寬帶電磁吸收材料141
16.8相干完美吸收144
16.8.1基于導(dǎo)電薄膜的超寬帶相干吸收145
16.8.2基于鏡像原理的大角度相干吸收器150
16.8.3基于相干吸收的光邏輯運(yùn)算153
16.9其他亞波長(zhǎng)電磁吸收器155
16.9.1基于衍射調(diào)控的寬帶太赫茲電磁吸收材料155
16.9.2可調(diào)諧吸波材料157
16.9.3基于電磁吸收材料的熱輻射調(diào)控160
16.9.4基于垂直生長(zhǎng)碳納米管的寬帶光波吸收器163
參考文獻(xiàn)165
第17章亞波長(zhǎng)偏振調(diào)制技術(shù)169
17.1電磁波的偏振特性170
17.1.1電磁波偏振基本理論170
17.1.2電磁波偏振的表示方法172
17.2傳統(tǒng)偏振調(diào)制技術(shù)和偏振檢測(cè)技術(shù)175
17.2.1傳統(tǒng)偏振器件175
17.2.2偏振技術(shù)的應(yīng)用176
17.3基于各向異性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的偏振調(diào)制器件178
17.3.1各向異性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的分析方法178
17.3.2各向異性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)偏振調(diào)制研究進(jìn)展179
17.3.3超薄各向異性圓偏振器179
17.3.4偏振轉(zhuǎn)換的色散調(diào)制數(shù)理模型.182
17.3.5基于二維色散調(diào)制的寬帶偏振轉(zhuǎn)換器件186
17.4基于手性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的偏振調(diào)制器191
17.4.1手性材料的分析方法191
17.4.2手性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)偏振調(diào)制研究進(jìn)展195
17.4.3多頻多偏振態(tài)平面手性圓偏振器198
17.4.4四頻點(diǎn)低損耗手性圓偏振器202
17.4.5雙頻手性線偏振轉(zhuǎn)換器件205
17.4.6同時(shí)具備圓二色性和旋光性的偏振轉(zhuǎn)換器208
17.4.7非本征的亞波長(zhǎng)手性結(jié)構(gòu)209
17.4.8光學(xué)手性近場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)210
17.4.9亞波長(zhǎng)手性結(jié)構(gòu)的其他特性212
17.5亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)相干偏振轉(zhuǎn)換213
17.5.1理論模型213
17.5.2金屬網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)超寬帶相干偏振轉(zhuǎn)換215
17.5.3三維手性亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)中的相干偏振轉(zhuǎn)換218
參考文獻(xiàn)220
第18章亞波長(zhǎng)天線和輻射技術(shù)223
18.1天線的基本參數(shù)223
18.1.1輻射方向圖223
18.1.2方向性系數(shù)224
18.1.3天線的輻射效率和增益225
18.1.4輸入阻抗及駐波比225
18.1.5天線的偏振態(tài)226
18.1.6天線的帶寬226
18.2常用的微波天線種類227
18.2.1貼片天線227
18.2.2喇叭天線228
18.2.3偶極子天線228
18.3基于亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的微波天線技術(shù)229
18.3.1亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)高方向性天線229
18.3.2亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)偏振調(diào)制天線246
18.3.3亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)輻射方向調(diào)控天線253
18.3.4基于亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的天線寬帶化設(shè)計(jì)266
18.4納米光學(xué)天線技術(shù)271
18.4.1納米光學(xué)天線研究背景272
18.4.2納米光學(xué)天線概念的提出272
18.4.3納米光學(xué)天線的研究進(jìn)展與應(yīng)用274
18.5金屬溝槽陣列光學(xué)天線280
18.5.1亞波長(zhǎng)溝槽結(jié)構(gòu)的電磁調(diào)制理論280
18.5.2單方向定向輻射金屬溝槽陣列天線281
18.5.3多方向定向輻射金屬溝槽陣列天線286
18.5.4角寬可控均勻輻射金屬溝槽陣列天線290
18.6基于溝槽陣列結(jié)構(gòu)的金屬微結(jié)構(gòu)天線295
18.6.1基于亞波長(zhǎng)周期溝槽結(jié)構(gòu)的高方向性縫隙天線295
18.6.2集成周期溝槽加載型微帶貼片天線298
18.7納米激光器299
18.8小結(jié)301
參考文獻(xiàn)302
第19章表面等離子體傳感技術(shù)310
19.1表面等離子體共振傳感技術(shù)310
19.1.1表面等離子體共振傳感的基本原理及結(jié)構(gòu)310
19.1.2SPR傳感器的靈敏度312
19.1.3表面等離子體共振成像312
19.1.4SPR傳感器的特點(diǎn)313
19.2局域表面等離子體共振傳感技術(shù)314
19.2.1LSPR傳感技術(shù)的概念及特點(diǎn)314
19.2.2球形納米粒子的LSPR316
19.2.3典型納米粒子的制備方法318
19.2.4基于納米球光刻的LSPR傳感器323
19.3表面增強(qiáng)拉曼散射傳感技術(shù)333
19.3.1SERS概念333
19.3.2SERS機(jī)理335
19.3.3金屬納米結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)336
19.3.4基于AgFON的葡萄糖探測(cè)343
參考文獻(xiàn)347
第20章亞波長(zhǎng)隱身和反隱身技術(shù)349
20.1隱身技術(shù)概述349
20.1.1隱身技術(shù)的概念349
20.1.2隱身技術(shù)發(fā)展歷史349
20.1.3雷達(dá)隱身技術(shù)352
20.1.4紅外隱身技術(shù)355
20.2基于吸波材料的電磁隱身技術(shù)357
20.3基于虛擬賦形的電磁隱身技術(shù)357
20.3.1基于變換光學(xué)的隱身衣357
20.3.2基于超表面的虛擬賦形362
20.3.3基于零折射率材料的RCS縮減技術(shù)367
20.4反隱身技術(shù)概述370
20.4.1傳統(tǒng)隱身技術(shù)存在的問題371
20.4.2反隱身的主要技術(shù)手段371
參考文獻(xiàn)375
第21章亞波長(zhǎng)電磁仿生學(xué)378
21.1自然界中的光學(xué)結(jié)構(gòu)378
21.1.1植物中的微納光學(xué)結(jié)構(gòu)378
21.1.2動(dòng)物中的微納光學(xué)結(jié)構(gòu)382
21.2結(jié)構(gòu)色的成色機(jī)理391
21.2.1膜層干涉效應(yīng)392
21.2.2衍射效應(yīng)393
21.2.3散射效應(yīng)394
21.3亞波長(zhǎng)光學(xué)仿生器件395
21.3.1復(fù)眼結(jié)構(gòu)的亞波長(zhǎng)仿生技術(shù)395
21.3.2消反膜的仿生技術(shù)398
21.3.3偏振調(diào)制亞波長(zhǎng)仿生技術(shù)402
21.4人工仿生結(jié)構(gòu)色407
21.4.1具有光子晶體結(jié)構(gòu)色的蠶絲織物408
21.4.2基于納米金屬結(jié)構(gòu)色的高分辨率彩色濾光片408
21.5仿生加工方法419
參考文獻(xiàn)421
第22章亞波長(zhǎng)電磁動(dòng)態(tài)和智能器件424
22.1基于亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的波束掃描天線424
22.1.1動(dòng)態(tài)相位調(diào)制原理425
22.1.2相位調(diào)制材料對(duì)電磁波輻射方向的調(diào)控原理426
22.1.3基于頻率選擇表面的掃描天線427
22.1.4基于反射陣列的波束掃描天線438
22.1.5基于傳輸陣列的波束掃描天線439
22.2基于亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的智能電磁吸收447
22.2.1基于二極管的L波段動(dòng)態(tài)電磁吸收結(jié)構(gòu)449
22.2.2基于石墨烯的太赫茲波段動(dòng)態(tài)電磁吸收器件455
22.3偏振動(dòng)態(tài)調(diào)控亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)460
22.3.1手性智能偏振調(diào)控結(jié)構(gòu)460
22.3.2各向異性動(dòng)態(tài)偏振調(diào)控結(jié)構(gòu)463
22.4基于柔性可延展材料的智能器件465
參考文獻(xiàn)468
第23章平面亞波長(zhǎng)成像技術(shù)472
23.1小孔成像技術(shù)472
23.2波帶片成像474
23.3光子篩成像478
23.4平面衍射成像480
23.4.1平面衍射透鏡設(shè)計(jì)480
23.4.2平面衍射透鏡的色散特性481
23.4.3平面衍射透鏡的色散補(bǔ)償483
23.4.4基于平面衍射透鏡的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)486
23.4.5輕量化平面衍射透鏡成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)491
23.5超表面紅外成像496
23.6其他微納結(jié)構(gòu)成像499
參考文獻(xiàn)501
第五篇超衍射光學(xué)
第24章遠(yuǎn)場(chǎng)超衍射成像505
24.1衍射極限與超衍射光學(xué)505
24.1.1衍射極限概述505
24.1.2衍射受限的經(jīng)典和量子理論507
24.1.3廣義衍射極限及超衍射光學(xué)509
24.2傳統(tǒng)分辨力增強(qiáng)技術(shù)510
24.2.1共聚焦激光掃描顯微鏡510
24.2.2結(jié)構(gòu)光照明超分辨技術(shù)512
24.3基于超振蕩光場(chǎng)的超衍射遠(yuǎn)場(chǎng)成像514
24.3.1從光瞳濾波器到超振蕩514
24.3.2Bessel光束超衍射成像517
24.3.3基于長(zhǎng)橢球函數(shù)的超振蕩光瞳濾波器519
24.3.4超振蕩望遠(yuǎn)鏡520
24.4微球超衍射成像532
24.5熒光超衍射成像技術(shù)534
24.5.1受激輻射損耗超分辨技術(shù)534
24.5.2基于單分子定位的熒光超分辨顯微技術(shù)543
參考文獻(xiàn)543
第25章近場(chǎng)超衍射成像547
25.1衍射極限與近場(chǎng)衍射極限547
25.2基于超透鏡的超衍射成像549
25.2.1超透鏡成像的基本理論549
25.2.2基于金屬{介質(zhì)多層膜的超分辨成像551
25.3基于超透鏡的超衍射相襯成像555
25.3.1超衍射SP相襯成像技術(shù)原理555
25.3.2基于MIM透鏡的超衍射相襯成像557
25.3.3MIM結(jié)構(gòu)透鏡的折射率差分辨力559
25.3.4MIM結(jié)構(gòu)透鏡的空間分辨力560
25.3.5MIM結(jié)構(gòu)透鏡相襯成像的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證561
25.4基于雙曲超透鏡的超衍射放大和縮小成像563
25.4.1基于雙曲透鏡的縮小成像564
25.4.2雙曲透鏡和超透鏡組合成像方法568
25.4.3平板結(jié)構(gòu)超分辨縮小成像設(shè)計(jì)方法569
參考文獻(xiàn)574
第26章超衍射光刻576
26.1傳統(tǒng)光刻分辨力增強(qiáng)技術(shù)576
26.1.1相移掩模技術(shù)576
26.1.2離軸照明技術(shù)578
26.1.3鄰近效應(yīng)校正579
26.1.4光瞳濾波技術(shù)580
26.2表面等離子體超衍射光刻581
26.2.1表面等離子體超衍射干涉光刻581
26.2.2表面等離子體超衍射成像光刻597
26.2.3表面等離子體超衍射聚焦直寫光刻617
26.3遠(yuǎn)場(chǎng)超衍射光束直寫光刻621
26.3.1基于多光子吸收效應(yīng)的雙光束超衍射直寫622
26.3.2基于單光子吸收的超衍射光束直寫624
26.3.3基于吸收率調(diào)制材料的超衍射光束直寫625
參考文獻(xiàn)626
第27章超衍射傳輸631
27.1表面等離子體波導(dǎo)631
27.1.1金屬納米顆粒波導(dǎo)631
27.1.2金屬薄膜、條帶及納米線波導(dǎo)632
27.1.3金屬狹縫波導(dǎo)633
27.1.4混合型表面等離子體波導(dǎo)634
27.1.5石墨烯表面等離子體波導(dǎo)635
27.1.6有源和非線性波導(dǎo)636
27.1.7等離子體波導(dǎo)與傳統(tǒng)光學(xué)納米線的融合638
27.2表面等離子體波導(dǎo)器件640
27.2.1激光器640
27.2.2濾波器641
27.2.3分束器646
27.2.4調(diào)制器650
27.3表面等離子體波導(dǎo)中的新穎現(xiàn)象656
27.3.1類電磁誘導(dǎo)透明656
27.3.2軌道角動(dòng)量的超衍射傳輸661
參考文獻(xiàn)664
后記668
名詞索引676
縮寫索引691
上冊(cè)
第一篇亞波長(zhǎng)電磁學(xué)基礎(chǔ)
第1章亞波長(zhǎng)電磁學(xué)概述
第2章亞波長(zhǎng)電磁學(xué)的基本材料
第3章亞波長(zhǎng)電磁學(xué)的主要數(shù)值計(jì)算方法
第二篇亞波長(zhǎng)電磁學(xué)理論
第4章超材料理論
第5章超構(gòu)表面理論
第6章表面等離子體理論
第7章雙曲色散材料
第8章光子晶體
第三篇亞波長(zhǎng)電磁材料加工及表征技術(shù)
第9章可見光、紅外及太赫茲亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)加工技術(shù)
第10章微波波段亞波長(zhǎng)電磁結(jié)構(gòu)加工技術(shù)
第11章亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的典型加工實(shí)例
第12章亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、材料及器件形貌表征技術(shù)
第13章亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、材料及器件電磁性能表征技術(shù)