负折射介质将折射率引入到负值领域,对现在的光子学技术产生了革命性的影响。负折射介质已成为当今的一个热点研究领域,开展负折射介质中超短脉冲的传输研究不仅拓展了传统的光子学研究领域,还有望导致产生全新的操纵光的技术和器件。本项目系统研究了负折射介质中光脉冲的传输特性,取得若干创新性结果(1)建立了超短脉冲在负折射介质中传输的物理意义清晰、数学形式简洁的物理模型,揭示了负折射和色散磁导率对超短脉冲传输的影响规律。(2)揭示了负折射介质中的异常多普勒效应、光束的反常Gouy相移、涡旋光束的光子角动量特性等。(3)揭示了调制不稳定性、孤子、交叉相位调制、自聚焦等典型的非线性光学现象在超常介质中的新特性和新规律及其物理原因。(4)提出并论证了基于超常材料的全向多通道滤波器、全向光开关、低通空间滤波器等光子器件的方案和原理,首次提出并实验证明利用超常材料构造高吸收率、大吸收带宽、吸收波长可调的复合型微波吸收材料的思想。
英文主题词photonics; negative-index materials; ultrashort pulse; propagation; photonic devices