基于Ω 粒子的手性特异材料中的古斯-汉森位移
2022-01-13黄艳艳印钱柳于忠卫
黄艳艳,印钱柳,于 祥,于忠卫
(南通大学 理学院,江苏 南通 226019)
在几何光学上,当光由光密介质入射至光疏介质且入射角大于临界角时,会发生全反射现象,反射点与入射点的位置相同。然而,1947 年Goos 和Hänchen 利用多次全反射的方法在实验上发现全反射时反射点相对于入射点发生了一个侧向偏移,这个侧向位移就是古斯-汉森(Goos-Hänchen,GH)位移[1]。1948 年,Artmann 从理论上利用反射光与入射光存在相位差,对GH 位移作出解释并推导了GH位移的表达式,即稳态相位法[2]。随着研究的深入,GH 位移不仅出现在全反射情况,还出现在部分反射及透射情况。由于GH 位移在传感器、光学器件等方面具有潜在应用,所以,对GH 位移的增强与调控,以及利用GH 位移设计各类光学器件的研究越来越多[3-5]。目前,对GH 位移的研究更多地向特殊结构、新型材料转变,如:金属介电复合材料[6-8]、光子晶体[9-11]、Parity-Time(PT)对称结构[12-13]、石墨烯材料[14-16]、电磁超材料[17-21]等,在不同的结构、不同的条件下,产生正或负的GH 位移,调控GH 位移的增强和正负之间的转变。
手性特异材料作为一种新型的电磁功能材料,具有电磁场交叉极化特性,在净化电磁污染、消除反射杂波等诸多方面存在着应用前景,成为电磁学和材料科学等领域的研究热点。研究发现,在各向同性的手性特异材料表面,对于横电波(transverse electric wave,TE 波)入射,反射光束的侧向位移在赝布儒斯特角附近得到增强,并可以通过手性参数来调控侧向位移的正负增强和增强峰的个数[19-20]。由于材料空间上的各向异性,使得材料本身的结构特点及材料参数对侧向位移产生很大的影响,因而,对手性材料的研究也由各向同性向各向异性拓展。……