周洪澄 王秉中 丁 帅 欧海燕

(电子科技大学应用物理研究所，成都 610054)

(2012年11月29日收到;2013年2月22日收到修改稿)

1 引言

时间反演技术最开始在声波中得以提出和应用，并于2004年被引入电磁学领域[1].电磁学中的时间反演是指：天线接收到一串电磁信号之后，将其在时域上进行反转，并重新发射出去的过程.这类似于堆栈操作，最先接收到的信号最后发射出去，而最后接收到的信号则最先发射.2007年，Fink等人把有限个接收天线组成时间反演镜[2](time reversalmirror，TRM)放置在具有丰富多径的环境中进行实验，验证了时间反演电磁波在近场[3]和远场[4]都具有超分辨率聚焦特性.研究发现，时间反演电磁波具有时空聚焦特性[5]，即：经过时间反演处理的电磁波在时间域内具有时间压缩特性、在空间域内具有空间聚焦特征[6,7].因此，时间反演技术可广泛用于复杂媒质中目标的探测与成像、超宽带无线通信等领域[8-11].

2010年，Fusco等人利用相位共轭透镜(phase conjugated mirror，PCM)，研究了相位共轭电磁波的近、远场超分辨率聚焦特性，对频域信号的相位共轭所具有的超分辨率特性进行了理论分析[12-14].研究表明，凋落波借助于散射体转换为传播波，激发物体表面的等离子激元，是相位共轭具有超分辨率聚焦特性的重要原因.由傅里叶变换关系可知，信号在时域进行时间反演等效于在频域上进行相位共轭.与相位共轭镜使用单频信号相比，时间反演镜使用的是宽带或超宽带脉冲，它允许对任何时间窗内的信号进行时……