鐵磁流體中磁控Goos-H_nchen位移研究.pdf

1、Goos-H(a)nchen(GH)位移是一種典型的光學現(xiàn)象，在光電子器件方面有重要應用，一直是光子學領域的熱點問題之一。GH位移大多情況下是不可調的，而它的可調性在光學器件的應用中卻相當重要。鐵磁流體是一種特殊的新型功能材料，既具有磁性又具有流動性，該物質中的納米懸浮顆粒很容易受到外加磁場的控制，從而在很大程度上改變了材料的粘稠度和結構特性，所以可以通過調節(jié)鐵磁流體材料的環(huán)境狀態(tài)以及自身參數(shù)實現(xiàn)控制GH位移的目的。另一方面，隨著負折射

2、率介質的出現(xiàn)和快速的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)在正、負折射率介質的交界面上產(chǎn)生的GH位移可以是負值。利用負折射介質的基本理論以及鐵磁流體獨特的新穎功能，通過控制外加磁場強度、改變介質的結構參數(shù)等因素，實現(xiàn)對GH位移的峰值大小、峰位置、帶寬大小等的調控。特別是，為獲取所需的巨負GH位移提供了一種簡易便行的方法。主要研究工作總結如下:
　　 首先，探究GH位移的增強效應，闡明了獲得巨GH位移的途徑以及介質損耗對GH位移的影響，通過對GH位移特性

3、的分析，揭示了介質分別表現(xiàn)出電介質特性和金屬特性的條件。
　　 其次，利用穩(wěn)態(tài)相位分析法和能流分析法，結合幾何光學基本定理，從平面波疊加原理出發(fā)推導出GH位移的理論計算;分析得到了影響GH位移的各參數(shù)之間的關系，明確了各種因素對反射系數(shù)、折射系數(shù)以及GH位移的貢獻。
　　 最后，導出了入射光束或者探測波入射到鐵磁流體界面和由鐵磁流體構成的腔型材料界面上時，反射系數(shù)、折射系數(shù)以及GH位移間的影響關系。通過模擬鐵磁流體在外磁