光学频段负折射材料中反常多普勒效应的实验与机理研究

项目名称： 光学频段负折射材料中反常多普勒效应的实验与机理研究

项目编号： No.61177043

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 信息四处

项目作者： 陈家璧

作者单位： 上海理工大学

项目金额： 73万元

中文摘要： 反常多普勒效应的存在不仅对物理学常识发出根本性的挑战，而且会有许多潜在的应用前景。本课题组已用硅材料设计、制作了对于10.6 微米激光等效折射率为负数的二维光子晶体棱镜，利用该棱镜在国际上首次观测到了光频段的反常多普勒现象，证明了人造负折射材料确实具有这种奇异的物理性质，相应研究论文已于2011年4月发表在Nature Photonics（Vol.5,No.4）杂志上。在此基础上本课题组拟进一步利用现有的实验平台，详细研究不同结构的一维、二维乃至三维负折射光子晶体中发生的多普勒效应。通过改进实验平台，设计制作相应的多种实验样品，检测其在光频段的多普勒频移，研究产生反常多普勒效应的条件和原因。然后分析、研究实验数据，结合数值模拟仿真以及现有的理论研究成果，探讨此类周期性调制的负折射材料中发生反常多普勒效应的内在物理机制，以期为负折射光子晶体的设计和反常多普勒效应的应用研究工作提供理论基础。

中文关键词： 反常多普勒效应；物理机理；动态FDTD方法；等效介质理论；逆古斯-汉森位移

英文摘要：

英文关键词： inverse Doppler effect；physical mechanism；dynamic FDTD method；effective medium theory；inverse Goos-H？nchen effect