[發明專利]用于表面和波導的超材料

有效

• 申請號: 200980141984.2
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN102204008A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 戴維·R·斯密斯;若鵬·劉;崔鐵軍;程強;喬納·戈勒布
• 申請（專利權）人: 杜克大學
• 主分類號: H01P3/08
• 分類號: H01P3/08;H01P7/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李冬梅;鄭霞

1.一種裝置，包括：

傳導表面，其具有對應于所述傳導表面內的相應孔縫的多個獨立的電磁響應，所述多個獨立的電磁響應提供在平行于所述傳導表面的方向上的有效導磁率。

2.如權利要求1所述的裝置，其中所述有效導磁率實質上為零。

3.如權利要求1所述的裝置，其中所述有效導磁率實質上小于零。

4.如權利要求1所述的裝置，其中在平行于所述傳導表面的所述方向上的所述有效導磁率是在平行于所述傳導表面的第一方向上的第一有效導磁率，并且所述多個相應的獨立的電磁響應還提供在平行于所述傳導表面且垂直于所述第一方向的第二方向上的第二有效導磁率。

5.如權利要求4所述的裝置，其中所述第一有效導磁率實質上等于所述第二有效導磁率。

6.如權利要求4所述的裝置，其中所述第一有效導磁率實質上不同于所述第二有效導磁率。

7.如權利要求6所述的裝置，其中所述第一有效導磁率大于0，并且所述第二有效導磁率小于0。

8.如權利要求1所述的裝置，其中所述傳導表面是波導結構的邊界面，并且所述有效導磁率是實質上在所述波導結構內傳播的電磁波的有效導磁率。

9.一種裝置，包括：

具有多個獨立的電磁響應的一個或多個傳導表面，所述多個獨立的電磁響應對應于在所述一個或多個傳導表面內的相應孔縫，所述多個獨立的電磁響應提供實質上小于0或等于0的有效折射率。

10.一種裝置，包括：

具有多個獨立的電磁響應的一個或多個傳導表面，所述多個獨立的電磁響應對應于在所述一個或多個傳導表面內的相應孔縫，所述多個獨立的電磁響應提供空間地變化的有效折射率。

11.如權利要求10所述的裝置，其中所述一個或多個傳導表面是波導結構的一個或多個邊界面，并且所述空間地變化的有效折射率是實質上在所述波導結構內傳播的電磁波的空間地變化的有效折射率。

12.如權利要求11所述的裝置，其中所述波導結構是實質上平面的二維波導結構。

13.如權利要求11所述的裝置，其中所述波導結構限定用于接收輸入電磁能的輸入端口。

14.如權利要求13所述的裝置，其中所述輸入端口限定用于實質上不反射輸入電磁能的輸入端口阻抗。

15.如權利要求14所述的裝置，其中所述多個相應的獨立的電磁響應還提供有效波阻抗，該有效波阻抗梯度地接近在所述輸入端口處的所述輸入端口阻抗。

16.如權利要求13所述的裝置，其中所述波導結構限定用于發射輸出電磁能的輸出端口。

17.如權利要求16所述的裝置，其中所述輸出端口限定用于實質上不反射輸出電磁能的輸出端口阻抗。

18.如權利要求16所述的裝置，其中所述多個相應的獨立的電磁響應還提供有效波阻抗，該有效波阻抗梯度地接近在所述輸出端口處的所述輸出端口阻抗。

19.如權利要求16所述的裝置，其中所述波導結構響應于實質上準直的輸入電磁能束，以提供實質上準直的輸出電磁能束，所述輸入電磁能束限定輸入束方向，所述輸出電磁能束限定實質上不同于所述輸入束方向的輸出束方向。

20.如權利要求19所述的裝置，其中所述波導結構限定從所述輸入端口指向所述輸出端口的軸向方向，并且所述空間地變化的有效折射率包括在所述輸入端口和所述輸出端口中間，沿著垂直于所述軸向方向的方向上的、實質上線性的梯度。

21.如權利要求16所述的裝置，其中所述波導結構響應于實質上準直的輸入電磁能束，以提供實質上會聚的輸出電磁能束。

22.如權利要求21所述的裝置，其中所述波導結構限定從所述輸入端口指向所述輸出端口的軸向方向，并且所述空間地變化的有效折射率包括在所述輸入端口和所述輸出端口中間，沿著垂直于所述軸向方向的方向上的、實質上凹形的變化。

23.如權利要求16所述的裝置，其中所述波導結構響應實質上準直的輸入電磁能束，以提供實質上發散的輸出電磁能束。