超材料折射率分布的调整方法和调整系统的制作方法
专利名称：超材料折射率分布的调整方法和调整系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及超材料技术，更具体地说，涉及超材料折射率分布的调整方法和调整系统。
背景技术：
超材料设计是指通过调整超材料的电磁参数在空间中的分布，从而使超材料能够调制光线，使光线沿着设计的路径行走。目前，在已知超材料内部折射率并且给定初始条件的情况下，可以计算出电磁波的传播方向。而对于给定电磁波的传播方向然后计算超材料内部折射率分布的方法目前有几种:1)通过近似的推导来给定一个近似解，这些近似解的精确度较低；2)采用数值方法来逼近真实的折射率分布，该方法的计算量往往非常巨大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述精确度低、计算量大的缺陷，提供一种超材料折射率分布的调整方法和调整系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种超材料折射率分布的调整方法，包括:`
预设超材料的估算折射率分布；依据所述估算折射率分布计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，以及依据所述估算折射率分布计算所述超材料每一处对应的曲率；判断所述焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，并判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率直至满足预设精度需求为止。在本发明所述的超材料折射率分布的调整方法中，所述超材料包括多个超材料片层，每一超材料片层包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构。在本发明所述的超材料折射率分布的调整方法中，每一超材料片层的折射率随着半径的增大而逐渐减小且相同半径处的折射率相同。在本发明所述的超材料折射率分布的调整方法中，预设的估算折射率分布满足:
权利要求
1.种超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，包括: 预设超材料的估算折射率分布； 依据所述估算折射率分布计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，以及依据所述估算折射率分布计算所述超材料每一处对应的曲率； 判断所述焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，并判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率直至满足预设精度需求为止。
2.据权利要求1所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，所述超材料包括多个超材料片层，每一超材料片层包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构。
3.据权利要求2所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，每一超材料片层的折射率随着半径的增大而逐渐减小且相同半径处的折射率相同。
4.据权利要求3所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，预设的估算折射率分布满足:
5.据权利要求4所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，曲率的计算采用三次样条方法实现。
6.据权利要求4所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，焦距的计算和折射率分布的还原采用龙格-库塔方法实现。
7.种超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，包括: 预设单元，用于预设超材料的估算折射率分布； 计算单元，用于依据所述估算折射率分布计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，以及依据所述估算折射率分布计算所述超材料每一处对应的曲率； 调整和还原单元，用于判断所述焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而由所述计算单元依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径； 所述调整和还原单元判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率，直至满足预设精度需求为止。
8.据权利要求7所述的超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，所述超材料包括多个超材料片层，每一超材料片层包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构。
9.据权利要求8所述的超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，每一超材料片层的折射率随着半径的增大而逐渐减小且相同半径处的折射率相同。
10.据权利要求9所述的超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，预设的估算折射率分布满足:
全文摘要
本发明涉及超材料折射率分布的调整方法和调整系统，调整方法包括预设超材料的估算折射率分布；依据估算折射率分布计算超材料的焦距和电磁波在超材料中的传播路径，以及计算超材料每一处对应的曲率；判断焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，并判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率直至满足预设精度需求为止。本发明通过不断的调整曲率和还原折射率分布，从而使得折射率分布满足预设精度需求，不仅精确度高且计算量较少，减小了设计复杂度。
文档编号H01Q15/00GK103094693SQ20111033107
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 吴煜锋 申请人:深圳光启高等理工研究院, 深圳光启创新技术有限公司
技术领域：
本发明涉及超材料技术，更具体地说，涉及超材料折射率分布的调整方法和调整系统。
背景技术：
超材料设计是指通过调整超材料的电磁参数在空间中的分布，从而使超材料能够调制光线，使光线沿着设计的路径行走。目前，在已知超材料内部折射率并且给定初始条件的情况下，可以计算出电磁波的传播方向。而对于给定电磁波的传播方向然后计算超材料内部折射率分布的方法目前有几种:1)通过近似的推导来给定一个近似解，这些近似解的精确度较低；2)采用数值方法来逼近真实的折射率分布，该方法的计算量往往非常巨大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述精确度低、计算量大的缺陷，提供一种超材料折射率分布的调整方法和调整系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种超材料折射率分布的调整方法，包括:`
预设超材料的估算折射率分布；依据所述估算折射率分布计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，以及依据所述估算折射率分布计算所述超材料每一处对应的曲率；判断所述焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，并判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率直至满足预设精度需求为止。在本发明所述的超材料折射率分布的调整方法中，所述超材料包括多个超材料片层，每一超材料片层包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构。在本发明所述的超材料折射率分布的调整方法中，每一超材料片层的折射率随着半径的增大而逐渐减小且相同半径处的折射率相同。在本发明所述的超材料折射率分布的调整方法中，预设的估算折射率分布满足:
权利要求
1.种超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，包括: 预设超材料的估算折射率分布； 依据所述估算折射率分布计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，以及依据所述估算折射率分布计算所述超材料每一处对应的曲率； 判断所述焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，并判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率直至满足预设精度需求为止。
2.据权利要求1所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，所述超材料包括多个超材料片层，每一超材料片层包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构。
3.据权利要求2所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，每一超材料片层的折射率随着半径的增大而逐渐减小且相同半径处的折射率相同。
4.据权利要求3所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，预设的估算折射率分布满足:
5.据权利要求4所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，曲率的计算采用三次样条方法实现。
6.据权利要求4所述的超材料折射率分布的调整方法，其特征在于，焦距的计算和折射率分布的还原采用龙格-库塔方法实现。
7.种超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，包括: 预设单元，用于预设超材料的估算折射率分布； 计算单元，用于依据所述估算折射率分布计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，以及依据所述估算折射率分布计算所述超材料每一处对应的曲率； 调整和还原单元，用于判断所述焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而由所述计算单元依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径； 所述调整和还原单元判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率，直至满足预设精度需求为止。
8.据权利要求7所述的超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，所述超材料包括多个超材料片层，每一超材料片层包括片状的基板和设置在所述基板上的多个人造微结构。
9.据权利要求8所述的超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，每一超材料片层的折射率随着半径的增大而逐渐减小且相同半径处的折射率相同。
10.据权利要求9所述的超材料折射率分布的调整系统，其特征在于，预设的估算折射率分布满足:
全文摘要
本发明涉及超材料折射率分布的调整方法和调整系统，调整方法包括预设超材料的估算折射率分布；依据估算折射率分布计算超材料的焦距和电磁波在超材料中的传播路径，以及计算超材料每一处对应的曲率；判断焦距是否满足预设精度需求，并依据判断结果自适应调整所述曲率；依据调整后的曲率还原其对应的折射率分布，从而依据该还原的折射率分布重新计算所述超材料的焦距和电磁波在所述超材料中的传播路径，并判断重新计算的焦距是否满足预设精度需求，若不满足则继续调整曲率直至满足预设精度需求为止。本发明通过不断的调整曲率和还原折射率分布，从而使得折射率分布满足预设精度需求，不仅精确度高且计算量较少，减小了设计复杂度。
文档编号H01Q15/00GK103094693SQ20111033107
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 吴煜锋 申请人:深圳光启高等理工研究院, 深圳光启创新技术有限公司
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