[发明专利]汇聚电磁波的超材料

权利要求书

1.一种汇聚电磁波的超材料，包括分别以相互垂直的y方向和z方向为列和行而阵列排布的多个体积相同的立方形超材料单元，其特征在于，每一行上的各超材料单元的折射率相同，每一列上自一中间超材料单元向两端其折射率逐渐减小，且相邻超材料单元之间的折射率变化量自所述中间超材料单元向两端逐渐增大；所述超材料单元对电磁波呈各向异性。

2.根据权利要求1所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，每一列上的各超材料单元的折射率依次为b₁，b₂，b₃，……，b_q，b_q+1，b_q+2，……，b_m，其中q为大于1的自然数，m为大于2的自然数，折射率为b_q的超材料单元为所述中间超材料单元，各折射率满足：

(b₂-b₁)≥(b₃-b₂)……≥(b_q-1-b_q)；

(b_q+1-b_q+2)≤(b_q+2-b_q+3)……≤(b_m-1-b_m)。

3.根据权利要求2所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，每一列超材料单元的折射率成对称分布，即：

当m为奇数时，各折射率满足q＝(m+1)/2，b₁＝b_m，b₂＝b_m-1，……，b_q-1＝b_q+1；

当m为偶数时，各折射率满足q＝m/2，b₁＝b_m，b₂＝b_m-1，……，b_q＝b_q+1。

4.根据权利要求1所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，所述超材料单元包括立方形的基材单元和附着在基材单元上的一个人造微结构，每个超材料单元的基材单元完全相同。

5.根据权利要求4所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，每一行超材料单元上的人造微结构完全相同，使得其超材料单元的折射率均相同；每一列上的超材料单元自所述中间超材料单元向两端其人造微结构逐渐减小，使得其超材料单元的折射率逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，所述超材料包括向x、y、z三个两两垂直正交的方向阵列排布的多个超材料单元。

7.根据权利要求6所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，沿x方向排布而构成的每一堆叠序列上的各超材料单元的折射率均相等。

8.根据权利要求6所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，沿x方向排布而构成的每一堆叠序列上的各超材料单元，其折射率也自另一中间超材料单元向两端逐渐减小，且相邻超材料单元之间的折射率变化量自所述中间超材料单元向两端逐渐增大。

9.根据权利要求4所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，所述超材料单元上的人造微结构为非90度旋转对称结构，使得所述超材料单元对电磁波呈各向异性。

10.根据权利要求9所述的汇聚电磁波的超材料，其特征在于，y方向上的每一列上的人造微结构自所述中间超材料单元向两端分别依次顺时针、逆时针旋转，且两端超材料单元上的人造微结构相对于所述中间超材料单元上的人造微结构的旋转角度不超过90度。