张化雨，王泽冠，张家浩，彭惠宁，孙腊珍，张增明，王中平



利用简单透镜组实现近轴光学隐身

张化雨，王泽冠，张家浩，彭惠宁，孙腊珍，张增明，王中平

(中国科学技术大学 物理学院，安徽 合肥 230026)

利用简单透镜组实现近轴光学隐身的原理和方法，以4枚凸透镜完成了近轴光学隐身实验，并用计算机模拟了实验的光路图. 讨论了选择不同焦距透镜组的优劣及透镜口径对实验的影响. 该实验装置简单，可与透镜几何参量的测量实验相结合作为基础物理实验开设为面上教学实验.

光学隐身;近轴光学;透镜组;计算机模拟

近年来光学空间隐身技术吸引了科学界的广泛关注，特别是在Leonhardt、 Pendry、 Schurig和Smith等人开创了通过坐标变换设计材料以弯曲电磁场的光学隐身方法——现在被称为“转换光学”之后，该领域先后取得了一系列的重大进展[1-3]. 然而，“转换光学”的光学隐身设计在实验上是很难实现的，因为它对材料的电磁性质要求十分苛刻，比如窄带频谱、无限相速度(或负折射率)和各向异性. 另外，目前通过上述方法设计的隐身系统通常只有对特定波段的光才能产生较好的隐身效果[4].

实际上，为了克服材料的特定需求、扩展隐身的频段，通过几何光学的手段实现的可见光区域的大物体的光学隐身倍受到关注. 通过实验把光学隐身的物体尺寸从厘米扩展到米. 通过简单的凸透镜组合，可以实现入射光在近轴小角度时的光学隐身[5]. 本文利用简单的4枚凸透镜实现近轴光学隐身，其实验装置简单，易于操作，实验内容设计新颖，适合开设为本科生的教学实验.