超表面变换光学的研究进展

超表面是一种亚波长厚度的二维超构材料,可高效调控电磁波的近场辐射,而变换光学提供了通过设计材料的电磁参数来调控电磁波以预设路径进行传播的理论方法。利用变换光学概念可以模拟广义相对论中弯曲时空的现象。介绍了利用超表面波导开展类比引力的实验工作,模拟宇宙早期暴胀过程中所产生的一维拓扑缺陷——宇宙弦,观察在拓扑非平庸宇宙弦时空中电磁波的定向散射。此外,在超表面波导中引入材料损耗,对希格斯场的相变利用光学模式的对称性破缺进行模拟。对研究现状进行综述,并结合目前研究基础分析超表面的研究前景及发展趋势。