بررسی نظریه اپتیک تغییر شکل و طراحی پوشش نامرئی

تز دکتری نظریه اپتیک تغییر شکل و طراحی پوشش نامرئی در ۵۰ صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc به همراه مقاله اصلی انگلیسی در ۶۷ صفحه پی دی اف





عنوان انگلیسی تز دکتری :   Theory of transformation optics and invisibility cloak design


عنوان فارسی تز دکتری :  نظریه اپتیک تغییر شکل و طراحی پوشش نامرئی


تعداد صفحات فایل فارسی :  50 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc


تعداد صفحات فایل انگلیسی :  67 صفحه پی دی اف


سطح ترجمه :  متوسط


لینک دانلود رایگان تز دکتری به زبان انگلیسی :  http://ofmas.ir/downloadarticle/2044.pdf


دانلود ترجمه تز دکتری به زبان فارسی : بلافاصله پس از پرداخت آنلاین ۱۹۰۰۰ تومان ، لینک دانلود به شما نمایش داده خواهد شد .


بخشی از ترجمه :


چکیده :


تحقیقات پیرامون فرامواد از زمان اولین بار تحقق آزمایشی یک واسطه  ی دو منفی رشد یافته است. نظریه اپتیک تغییر شکل، ابزار کاملی را برای بکارگیری امکانات وسیع پارامترهای تشکیل دهنده فراماده ای ارائه میدهد. دستگاه های نوری جذاب زیادی، شناسایی شده اند، بویژه پوشش   های نامرئی. هدف این تز، همکاری برای توسعه ی نظریه ی پایه ی اپتیک تغییر شکل و استفاده از آن برای طراحی پوشش   های نامرئی برای کاربردهای گوناگون است.

ابتدا پیش زمینه و نظریه اپتیک تغییر شکل مطرح میشود. فرمولهای پارامترهای مواد تغییر شکل یافته و میدانهای تغییر شکل یافته، کلا مشتق میشوند و توضیحات دقیق داده میشود، به این صورت دانش کاری اپتیک تغییر شکل میتواند با حداقل ریاضیات پیش نیاز کسب شود. اثبات عدم تغییر شکل معادلات کامل مکس ول با منابع ارائه میگردد. آنگاه راه کار طراحی با ایجاد پوشش   های نامرئی نشان داده میشود. مقدمه ای بر نظریه پایه با بحثهایی در مورد آثار منتشره دنبال میشود.

در نخستین کاربرد، روش طراحی پوشش   های ساده شده ی دو بعدی در اشکال پیچیده، برای از بین بردن تکینی روی داده در پوشش   های کامل، ارائه میشود. این روش شهودی و نسبتا ساده، نخستین راه برای طراحی پوشش   های ساده شده ی دو بعدی اشکالی غیر از شکل دایره ای است. پوشش   های ساده شده ی به شکل بیضی و پاپیونی برای بررسی اثر بخشی این روش ارائه میشوند. کاهش پراکندگی قابل توجه در هر دو مورد مشاهده میگردد.

به خاطر مسائل کاربردی، تغییر شکلهای پیوسته در فضای کلی باید عملیات را خارج از حجم خاصی، شناسایی نمایند و به این ترتیب میتوانند فقط در میدانها به طور موضعی دستکاری داشته باشند. طبیعتا تصور میشود تغییر شکلهای ناپیوسته، این محدودیت را نقض میکنند. ما کارکرد ممکن را از چنین واسطه ی تغییر شکل یافته به خاطر یک تغییر شکل ناپیوسته با معرفی یک مفهوم جدید مطالعه مینماییم: اپتیک تبدیل معکوس. به علاوه در این شیوه، بازتابش  در چارچوب اپتیک تغییر شکل قرار میگیرد. شرایط لازم و کافی برای عدم بازتابش ، آنگاه به صورت یک مورد ویژه مشتق میشود.

بر خلاف نامرئی بودنی که از طریق پوشش   های کامل محقق میشود، پوشاندن یک شی روی یک نیم فضای دی الکتریک، در برخی کاربردهای خاص، از مزایایی برخوردار است. با شروع از یک پوشش   کامل، یک پوشش   نیم فضا برای کسب نامرئی بودن در یک نیم فضای هوایی روی یک زمین دی الکتریک طراحی میشود. در طرح ما، دو نوار همتا در زمین دی الکتریک تعبیه میشوند تا برای القاء بازتابش  مناسب در نیم فضای هوایی بکار روند، به این ترتیب، میدان منعکس شده همانند میدان زمین دی الکتریک لخت است.

پوشش   های کسب شده از تغییر شکلهای تکی و حتی مدلهای ساده شده، کلا دارای مقادیر اصلی تهی در پارامترهای مواد خود هستند، که نامرئی بودن را ذاتا به یک اثر پهنای باند بسیار باریک تبدیل میکنند. در مقابل، یک پوشش   فرشی طراحی شده از طریق فقط دگردیسی مختصاتی، دارای محدودیت پهنای باند باریک نیست و لذا میتواند در یک طیف وسیع به خوبی عمل کند. نامرئی بودن صورت گرفته از طریق پوشش   فرشی، فقط با توجه به موج های EM در نیم فضای محدود شده با رسانای الکتریکی کامل، شبیه به پوشش   نیم فضای قبلی، است. در این بخش، ما

نسخه ی اصلی پوشش   فرشی را به یک زمین دی الکتریک کلی توسعه میدهیم.



Abstract


Research on metamaterials has been growing ever since the first experimental realization of a double negative medium. The theory of transformation optics offers a perfect tool to exploit the vast possibilities of the constitutive parameters of metamaterials. A lot of fascinating optical devices have been identified, especially invisibility cloaks. The aim of this thesis is to contribute to the development of the basic theory of transformation optics, and use it to design invisibility cloaks for various applications.  
Background and the theory of transformation optics are introduced first. Formulas of transformed material parameters and transformed fields are thoroughly derived and detailed explanations are provided, so that the working knowledge of transformation optics can be acquired with minimal prerequisite mathematics. A proof of the form invariance of full Maxwell’s equations with sources is presented. Design procedure is then demonstrated by creating perfect invisibility cloaks. The introduction to the basic theory is followed by discussions of our published works.  
In the first application, a method of designing two-dimensional simplified cloaks of complex shapes is proposed to remove the singularity occurring in perfect cloaks. This intuitive and rather simple method is the first way to design two-dimensional simplified cloaks of shapes other than circular. Elliptical and bowtie shaped simplified cloaks are presented to verify the effectiveness of the method. Substantial scattering reduction is observed in both cases.  
Due to practical considerations, transformations continuous in the whole space must be the identity operation outside a certain volume, and thus they can only manipulate fields locally. Discontinuous transformations are naturally considered to break this limitation. We study the possible reflection from such a transformed medium due to a discontinuous transformation by introducing a new concept: inverse transformation optics. In this way, the reflection falls into the framework of transformation optics as well. Necessary and sufficient condition for no reflection is then derived as a special case.  
Unlike the invisibility realized by perfect cloaks, cloaking an object over a dielectric half-space has advantages in some particular applications. Starting from a perfect cloak, a half-space cloak is designed to achieve the invisibility in an air half-space over a dielectric ground. In our design, two matching strips embedded in the dielectric ground are used to induce proper reflection in the air half-space, so that the reflected field is the same as that from the bare dielectric ground.  
Cloaks obtained from singular transformations and even simplified models all have null principal values in their material parameters, making invisibility inherently a very narrowband effect. In contrast, a carpet cloak designed by only coordinate deformation does not have the narrowband limitation, and therefore can perform well in a broad spectrum. The invisibility accomplished by the carpet cloak is only with respect to EM waves in a half-space bounded by a perfect electric conductor, similar to the previous half-space cloak. In this part, we extend the
IV
original version of the carpet cloak to a general dielectric ground.

صدور پیش فاکتور و پرداخت آنلاین و دانلود

توضیحات بیشتر و دانلود

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *