Asymptotics for metamaterials and photonic crystals.
Asymptotics for metamaterials and photonic crystals.
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DOI：
10.1098/rspa.2012.0533
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发表时间：
2013-04-08
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Guenneau S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Antonakakis T;Craster RV;Guenneau S
超材料和光子晶体结构是现代光学的核心，通常由多个基本重复单元创建。我们演示了如何替换这样的结构渐近连续，因此由一组方程，捕捉潜在的高频波传播通过周期性介质的行为。我们使用的高频均匀化恢复了低频长波长极限下的经典均匀化系数。该理论是专门在电磁学中开发的二维正方形晶格，其中每个单元包含一个任意孔，在其表面上具有Neumann边界条件，并在圆柱体和开口环谐振器中进行数值计算。说明性的数值例子包括通过全角度负折射透镜，以及全向天线，内窥镜和隐形效果。我们还强调了选择正确的布里渊区的重要性，以及根据所选择的路径可能会错过有趣的物理效应。
Metamaterial and photonic crystal structures are central to modern optics and are typically created from multiple elementary repeating cells. We demonstrate how one replaces such structures asymptotically by a continuum, and therefore by a set of equations, that captures the behaviour of potentially high-frequency waves propagating through a periodic medium. The high-frequency homogenization that we use recovers the classical homogenization coefficients in the low-frequency long-wavelength limit. The theory is specifically developed in electromagnetics for two-dimensional square lattices where every cell contains an arbitrary hole with Neumann boundary conditions at its surface and implemented numerically for cylinders and split-ring resonators. Illustrative numerical examples include lensing via all-angle negative refraction, as well as omni-directive antenna, endoscope and cloaking effects. We also highlight the importance of choosing the correct Brillouin zone and the potential of missing interesting physical effects depending upon the path chosen.
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影响因子：
3.7
作者：
Craster, R. V.;Antonakakis, T.;Guenneau, S.
通讯作者：
Guenneau, S.
影响因子：
1.3
作者：
DOWLING, JP;BOWDEN, CM
通讯作者：
BOWDEN, CM
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2
作者：
Hoefer, M. A.;Weinstein, M. I.
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Weinstein, M. I.
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作者：
Guenneau, Sebastien;Movchan, Alexander;Ramakrishna, S. Anantha
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Ramakrishna, S. Anantha
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JOHN, S
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JOHN, S