徐靖捷， 黄 辉， 崔玉涵

(北京交通大学 电气工程学院，北京 100044)

引 言

双轴各向异性介质中介电常数和磁导率均为对角张量且对角元互不相等(式(1)、式(2))，电磁波在其中传播时沿各个方向性质不同。学者们对于电磁波在双轴各向异性介质当中的传播进行了大量研究。文献[1]中给出了平面波在双轴各向异性介质中传播时所满足的单叶双曲面形式的色散方程。经过我们的推导，双轴各向异性介质的色散方程为由介质参数所决定的圆锥曲线形式，单叶双曲面形式是其中一种。文献[2]中讨论了双轴各向异性左手材料中平面波的传播特性。左手材料属于双轴各向异性介质范畴,具有的使波的传播方向与其能量传播方向相反的奇特性质，属于双轴各向异性介质的范畴。基于这些研究成果的实际应用也被提出[3]，如分波器、滤波器等等。

(1)

(2)

在这些研究的基础之上，本文关注的重点是双轴各向异性介质表面发生全反射的条件，以及全反射条件下重要的物理现象——Goos-Hänchen(GH)位移和Imbert-Fedorov(IF)位移。

研究发现，当电磁波在介质分界面发生全反射时，反射点会在平行和垂直入射面方向上发生移动，分别称作GH位移和IF位移[4-5]。

产生这两种位移的原因实际上是倏逝波[6]，一种分界面上发生全反射时产生电磁波。其幅值随着垂直分界面方向深度的增加而呈指数衰减。当入射波在介质表面发生全反射时，尽管透射波强度为零，但仍有一部分能量渗透到介质表层(图1中黄色区域)，沿着表面传播一段距离后，再折回到入射介质当中，导致反射点的偏移，进而产生两种位移。……