Leonardo André Ambrosio, Hugo E. Hernández-Figueroa, Héctor Torres-Silva
1 Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC - UNICAMP - Cidade Universitária Zeferino Vaz. Av. Albert Einstein, 400 CEP: 13083-970 - Barão Geraldo - Campinas - Brasil.
2 Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá, Casilla 6-D, Arica, Chile.
RESUMO
Este trabalho apresenta um estudo de revisão de modos propagantes em um guia-de-onda slab constituído de materiais com índices de refração negativo, os chamados metamateriais, Mostra-se que os modos guiados em um slab metamaterial possuem algumas propriedades particulares, tais como a propagação de ondas lentas simétricas ou anti-simétricas, a ausência de modos fundamentais para ondas rápidas e a possibilidade de propagação de ondas guiadas em um meio menos denso. A análise é baseada em expansões de campo no guia e nos espaços superior e inferior ao mesmo.
Palabras clave: Metamateriais, modos guiados, índice de refração negativo, equações de Maxwell.
ABSTRACT
This paper presents a review of the propagation modes in a slab waveguide consisting of negative refraction index materials, known as metamaterials. Some particular properties of guided modes in a metamaterial slab, such as slow symmetric or antisymmetric slow wave propagation, the absence of fundamental modes for fast waves and the possibility of guided waves in a less dense medium. The analysis is based on field expansions in the guide and the upper and lower spaces of it.
Keywords: Metamaterial, guided modes, negative index of refraction, Maxwell's equations.
AGRADECIMENTOS
L.A.A. e H.H.F agradecem ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) e FAPEST (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), H.T.S. agradece ao projeto UTA-Chile No 8721-06.
REFERÊNCIAS
[1] V.G. Veselago. "The Electrodynamics of substances with simultaneously negative values of ? and µ". Sov. Phys. Usp. Vol. 10, pp. 509-514. 1968.
[2] J.B. Pendry. "Negative refraction makes a perfect lens". Phys. Rev. Lett. Vol 85, pp. 3966-3969. 2000.
[3] H. Torres-Silva. C. Villarroel, P.H. Sakanaka and N. Reggiani. "Electromagnetic properties of a chiral plasma medium". Pramana Journal of Physics. Vol 49, pp. 431-442. 1997.
[4] B.I. Wu, T.M. Grzegorczyk, T. Zhang and J.A. Kong. "Guided modes with imaginary transverse wave number in a slab waveguide with negative permittivity and permeability". J. Appl. Phys. Vol. 93, pp. 9386-9388. 2003.
[5] A.C. Peacock and G.R. Broderick. "Guided modes in channel waveguides with a negative index of refraction". Optics Express. Vol. 11, pp. 2502-2510. 2003.
[6] I.V. Shadrivov, A.A. Sukhorukov and Y.S. Kivshar. "Guided modes in negative-refractive-index waveguides". Phys. Rev. E. Vol. 67, 057602. 2003.
[7] C. Caloz, C.C. Chang and T. Itoh. "Full-wave verification of the fundamental properties of left-handed materials in waveguide configurations". J. Appl. Phys. Vol. 90, pp. 5483-5486. 2001.
[8] D.L. Lee. "Electromagnetic Principles of Integrated Optics". John Wiley & Sons. New York. 1986.
