Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики
Показана возможность создания анизотропных диэлектрических плащей, которые обеспечивают покрытому ими телу мимикрию под тело другой формы, так что для внешнего наблюдателя покрытое таким плащом тело выглядит как тело другой формы. Представлена методика конструирования плащей мимикрии с использование...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2013
|
| Назва видання: | Радиофизика и радиоастрономия |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100147 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики / В.И. Вьюнник, А.А. Звягинцев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2013. — Т. 18, № 2. — С. 169-175. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100147 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1001472025-02-23T20:08:45Z Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики Мімікрія об’єктів з використанням підходу трансформаційної оптики Mimicry of Objects with Transformation Optics Approach Вьюнник, В.И. Звягинцев, А.А. Прикладные аспекты радиоастрономии, радиофизики и электроники Показана возможность создания анизотропных диэлектрических плащей, которые обеспечивают покрытому ими телу мимикрию под тело другой формы, так что для внешнего наблюдателя покрытое таким плащом тело выглядит как тело другой формы. Представлена методика конструирования плащей мимикрии с использованием подхода трансформационной оптики. Продемонстрировано, что материальные параметры в таких плащах мимикрии имеют несингулярный характер. Проведено численное моделирование плащей мимикрии и произведена оценка эффективности их работы. Показана можливість створення анізотропних діелектричних плащів, які забезпечують покритому ними тілу мімікрію під тіло іншої форми, так що для зовнішнього спостерігача покрите таким плащем тіло виглядає як тіло іншої форми. Надається методика конструювання плащів мімікрії з використанням підходу трансформаційної оптики. Продемонстровано, що матеріальні параметри в таких плащах мімікрії мають несингулярний характер. Виконано чисельне моделювання плащів мімікрії та оцінку ефективності їх роботи. The possibility is shown to creation of anisotropic dielectric cloaks which provide the bodies they cover with a mimicry imitating the body of some other form which can be thus observed by the outside observer. The technique of designing mimicry cloaks with the use of transformation optics approach is presented. It is shown that the material parameters in such a mimicry cloak are of a nonsingular character. Numerical modelling of mimicry cloaks is carried out, and their work efficiency estimated. 2013 Article Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики / В.И. Вьюнник, А.А. Звягинцев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2013. — Т. 18, № 2. — С. 169-175. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100147 535.326:537.874 ru Радиофизика и радиоастрономия application/pdf Радіоастрономічний інститут НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Прикладные аспекты радиоастрономии, радиофизики и электроники Прикладные аспекты радиоастрономии, радиофизики и электроники |
| spellingShingle |
Прикладные аспекты радиоастрономии, радиофизики и электроники Прикладные аспекты радиоастрономии, радиофизики и электроники Вьюнник, В.И. Звягинцев, А.А. Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики Радиофизика и радиоастрономия |
| description |
Показана возможность создания анизотропных диэлектрических плащей, которые обеспечивают покрытому ими телу мимикрию под тело другой формы, так что для внешнего наблюдателя покрытое таким плащом тело выглядит как тело другой формы. Представлена методика конструирования плащей мимикрии с использованием подхода трансформационной оптики. Продемонстрировано, что материальные параметры в таких плащах мимикрии имеют несингулярный характер. Проведено численное моделирование плащей мимикрии и произведена оценка эффективности их работы. |
| format |
Article |
| author |
Вьюнник, В.И. Звягинцев, А.А. |
| author_facet |
Вьюнник, В.И. Звягинцев, А.А. |
| author_sort |
Вьюнник, В.И. |
| title |
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики |
| title_short |
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики |
| title_full |
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики |
| title_fullStr |
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики |
| title_full_unstemmed |
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики |
| title_sort |
мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики |
| publisher |
Радіоастрономічний інститут НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Прикладные аспекты радиоастрономии, радиофизики и электроники |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100147 |
| citation_txt |
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики / В.И. Вьюнник, А.А. Звягинцев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2013. — Т. 18, № 2. — С. 169-175. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Радиофизика и радиоастрономия |
| work_keys_str_mv |
AT vʹûnnikvi mimikriâobʺektovsispolʹzovaniempodhodatransformacionnojoptiki AT zvâgincevaa mimikriâobʺektovsispolʹzovaniempodhodatransformacionnojoptiki AT vʹûnnikvi mímíkríâobêktívzvikoristannâmpídhodutransformacíjnoíoptiki AT zvâgincevaa mímíkríâobêktívzvikoristannâmpídhodutransformacíjnoíoptiki AT vʹûnnikvi mimicryofobjectswithtransformationopticsapproach AT zvâgincevaa mimicryofobjectswithtransformationopticsapproach |
| first_indexed |
2025-11-24T21:19:56Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:19:56Z |
| _version_ |
1849708192848674816 |
| fulltext |
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013 169
Радиофизика и радиоастрономия. 2013, Т. 18, № 2, c. 169–175
© В. И. Вьюнник, А. А. Звягинцев, 2013
ÏÐÈÊËÀÄÍÛÅ ÀÑÏÅÊÒÛ
ÐÀÄÈÎÀÑÒÐÎÍÎÌÈÈ,
ÐÀÄÈÎÔÈÇÈÊÈ È ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
В. И. ВЬЮННИК, А. А. ЗВЯГИНЦЕВ
Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина,
пл. Свободы, 4, г. Харьков, 61022, Украина
E-mail: vladdal@gmail.com
ÌÈÌÈÊÐÈß ÎÁÚÅÊÒÎÂ Ñ ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅÌ
ÏÎÄÕÎÄÀ ÒÐÀÍÑÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÎÉ ÎÏÒÈÊÈ
Показана возможность создания анизотропных диэлектрических плащей, которые обеспечивают покрытому ими телу
мимикрию под тело другой формы, так что для внешнего наблюдателя покрытое таким плащом тело выглядит как
тело другой формы. Представлена методика конструирования плащей мимикрии с использованием подхода трансформа-
ционной оптики. Продемонстрировано, что материальные параметры в таких плащах мимикрии имеют несингулярный
характер. Проведено численное моделирование плащей мимикрии и произведена оценка эффективности их работы.
Ключевые слова: плащ мимикрии, координатная трансформация, численный метод
УДК 535.326:537.874
1. Ââåäåíèå
Созданию плащей невидимости с использовани-
ем подхода трансформационной оптики посвяще-
ны многочисленные работы, начиная с работ [1]
и [2]. Данный подход основан на факте инвариант-
ности формы уравнений Максвелла относительно
координатных преобразований, при этом измене-
ние материальных параметров определяется ви-
дом этих преобразований. Основные усилия ис-
следователей были сосредоточены на решении
амбициозной задачи полного сокрытия тела от
внешнего наблюдателя, т. е. достижении полной
невидимости.
Разработка таких плащей сопряжена с ре-
шением ряда проблем, одной из которых являет-
ся проблема сингулярности материальных пара-
метров.
В работе [3] была исследована несингуляр-
ная координатная трансформация, при которой
на внутреннюю границу плаща отображается
не точка, а цилиндр малого радиуса (окружность
для двумерной задачи). Такой несингулярный плащ
не обеспечивает полной невидимости, а только
снижает величину рассеяния от идеально про-
водящего цилиндра бóльшего радиуса (который
он покрывает) до величины рассеяния от идеаль-
но проводящего цилиндра меньшего радиуса
(от которого производится трансформация).
Возникает вопрос, возможно ли создание пла-
ща, который обеспечит покрытому им телу ми-
микрию под тело другой формы, так чтобы для
внешнего наблюдателя тело, покрытое плащом,
выглядело как тело другой формы.
В настоящей работе продемонстрирована воз-
можность создания таких плащей – плащей ми-
микрии. Представлены расчеты плащей, обеспе-
чивающих мимикрию цилиндра квадратного сече-
ния под круговой и кругового цилиндра под цилиндр
квадратного сечения (двумерные задачи).
2. Ìåòîäèêà êîíñòðóèðîâàíèÿ ïëàùåé
При координатной трансформации компоненты
материальных параметров в трансформированной
системе координат связаны с компонентами мате-
риальных параметров в исходной системе коорди-
нат следующими соотношениями (см. [4]):
= , = ,
det( ) det( )
T TJ J J J
J J
ε μ′ ′ε μ (1)
где J представляет якобианову матрицу трансфор-
мации, состоящую из элементов вида
170 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013
В. И. Вьюнник, А. А. Звягинцев
= ,
i
i
j j
uJ
u
′∂
∂
которые представляют собой производную транс-
формированных координат по исходным коорди-
натам, а TJ – транспонированную якобианову мат-
рицу. Материальные параметры ε и μ в выраже-
нии (1) предполагаем равными 1 (см. [5]).
Элементы якобиановой матрицы могут быть
получены как аналитически, путем определения
в явном виде зависимости между исходными и
трансформированными координатами, так и чис-
ленным методом.
Для конструирования плащей мимикрии мы
используем координатную трансформацию, пред-
ставленную на рис. 1. При такой трансформации
внутренняя граница a отображается на ,a′ а вне-
шняя граница b отображается на b′ (т. е. сама
на себя). Теперь нам необходимо найти зависи-
мость между исходными и трансформирован-
ными координатами. Для этого мы используем
численный подход, описанный в работах [5], [6].
Следуя [6], запишем уравнение Пуассона, кото-
рое вместе с граничными условиями ( ) ,u a a′ ′=
( )u b b′ ′= будет характеризовать связь между
исходными и трансформированными координа-
тами в виде:
2 2 2
1 2 32 2 2
1 2 3
= ( , , );
( ) = , ( ) = ;
i iu f u u u
u u u
u a a u b b
⎧⎛ ⎞∂ ∂ ∂ ′+ +⎪⎜ ⎟∂ ∂ ∂⎨⎝ ⎠
⎪ ′ ′ ′ ′⎩
где iu′ ( =1, 2, 3)i обозначает компоненты транс-
формированной координатной системы, а 1,u 2 ,u
3u – компоненты первоначальной нетрансформи-
рованной координатной системы.
Необходимо отметить, что уравнение Пуассо-
на вместе с граничными условиями имеет беско-
нечное множество решений, соответствующих
различным функциям-источникам 1 2 3( , , ).if u u u
В настоящей работе мы принимаем 1 2 3( , , ) = 0.if u u u
С целью избежать сингулярности решений урав-
нения Пуассона, используется инверсная форма
уравнения Пуассона подобно тому, как это сде-
лано в работе [6], в виде:
2 2 2
1 2 32 2 2
1 2 3
= ( , , );
( ) = , ( ) = .
i iu f u u u
u u u
u a a u b b
⎧⎛ ⎞∂ ∂ ∂ ′ ′ ′+ +⎪⎜ ⎟′ ′ ′∂ ∂ ∂⎨⎝ ⎠
⎪ ′ ′⎩
(2)
Решая уравнение (2), мы получаем элементы
обратной якобиановой матрицы =
j
j
i i
uJ
u
∂
′∂
и за-
тем находим прямую якобианову матрицу, как
1= ( ) .i j
j iJ J −
Для решения уравнения (2) нам необходимо
задать граничные условия ( ) =u a a′ и ( ) = .u b b′
Поскольку внешняя граница плаща отображает-
ся сама на себя, задание граничных условий сво-
дится к определению зависимости между исход-
ными и трансформированными координатами на
внутренней границе.
Рассмотрим сначала задачу мимикрии цилиндра
квадратного сечения под круговой (см. рис. 1, а).
Получение указанной выше зависимости для
этой задачи иллюстрирует рис. 2. Квадрат здесь
представляет собой внутреннюю границу плаща
мимикрии, на которой должно быть задано гра-
ничное условие в виде 1= ,u x 2 1= ,u y где u и
2u – координаты точки A′ в новой трансфор-
мированной координатной системе, 1x и 1y
представляют собой координаты точки A, а x
и y – координаты точки A′ в исходной системе.
Естественно, что при задании граничных условий
координаты любой точки, в том числе и точки
A′ на внутренней границе, нам известны, и поРис. 1. Схемы координатной трансформации
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013 171
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики
этим координатам мы должны найти координаты
точки A.
Так как выполняемая нами координатная транс-
формация производится вдоль радиус-векторов
полярной системы координат, то угловая коор-
дината имеет одинаковую величину для точек A
и .A′ Мы можем записать ее через декартовы
координаты как
= arc tg ( ).y xϕ
Если радиус окружности известен, то мы легко
находим 1x и 1y по формулам:
1
1
= cos( ),
= sin( ).
x
y
ρ ϕ
ρ ϕ
Перейдем теперь к задаче мимикрии кругового
цилиндра под цилиндр квадратного сечения
(см. рис. 1, б). Как и в предыдущем случае, нам
необходимо определить зависимость между ис-
ходными и трансформированными координатами
на внутренней границе (см. рис. 3). Для этого слу-
чая мы не можем использовать такой простой под-
ход, как в случае трансформации окружности в квад-
рат, поскольку нам не известна длина OA. Выделим
4 области (I – IV), как изображено на рис. 3.
В области I мы ищем зависимость координат
точки A 1(x и 1)y от координат точки .A′ Анало-
гично поступаем и в областях II – IV. Получаем
следующие результаты:
область I – 1 1 1tg , ;y x x a= ϕ =
область II – 1 1 1tg( 2 ), ;x y y a= π − ϕ =
область III – 1 1 1tg , ;y x x a= ϕ = −
область IV – 1 1 1tg(3 2 ), .x y y a= π − ϕ = −
3. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå
Численное моделирование проводилось с исполь-
зованием программы COMSOL Multiphysics, ко-
торая обеспечивает решение задач методом ко-
нечных элементов. Исследовалась двумерная за-
дача для случая падения плоской E-поляризован-
ной волны. В принципе, выбор поляризации может
быть произвольным. Длина волны во всех экспе-
риментах составляла 0.12 м.
На внутренней границе плаща граничные усло-
вия для всех задач мимикрии имеют вид:
1 2 1= , = ,u x u y (3)
где величины 1x и 1y берутся из соответствую-
щих выражений.
На внешней границе плаща граничные условия
для задач мимикрии имеют вид:
2= , = .u x u y (4)
Решая уравнения Пуассона (для u и 2u коор-
динат) вместе с граничными условиями (3) и (4),
мы находим связь между трансформированными
и исходными координатами, определяем элемен-
ты якобиановой матрицы и затем компоненты
диэлектрической и магнитной проницаемостей
( ,xxμ ,xyμ ,yxμ ,yyμ ).zzε
Пространственное распределение компонент
материальных параметров для плаща мимикрии
цилиндра квадратного сечения под круговой ци-
линдр приведено на рис. 4. Несложно заметить,
что значения компонент малы (не имеют сингу-
лярностей).
Рис. 2. Отображение точки на окружности на точку
на квадрате
Рис. 3. Отображение точки на квадрате на точку на ок-
ружности
172 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013
В. И. Вьюнник, А. А. Звягинцев
На рис. 5, а представлены результаты расчета
абсолютного значения рассеянного электричес-
кого поля в дальней зоне E при рассеянии
от проводящего кругового цилиндра и при рас-
сеянии от плаща мимикрии цилиндра квадратного
сечения под круговой цилиндр. Круговой цилиндр
имеет радиус 0.125 м, цилиндр квадратного сече-
ния имеет размеры 0.25 0.25× м, внешний ра-
диус плаща составляет 0.3 м. Видно, что в даль-
ней зоне диаграммы рассеяния практически пол-
ностью совпадают.
Аналогичные диаграммы при рассеянии от ци-
линдра квадратного сечения и при рассеянии от
плаща мимикрии кругового цилиндра под цилиндр
квадратного сечения представлены на рис. 5, б.
Падающая волна распространяется перпендикуляр-
но одной из сторон квадрата. Круговой проводящий
цилиндр имеет радиус = 0.125ρ м, цилиндр квад-
ратного сечения имеет размеры ( ) ( )2 2 2 2 ,ρ × ρ
внешний радиус плаща равен 0.3 м.
Были произведены оценки работы плаща ми-
микрии в ближней зоне. На рис. 6, а представле-
Рис. 4. Пространственное распределение компонент материальных параметров в плаще мимикрии цилиндра квадратного
сечения под круговой
Рис. 5. Диаграммы рассеяния кругового цилиндра и плаща мимикрии цилиндра квадратного сечения под круговой (a) и
цилиндра квадратного сечения и плаща мимикрии кругового цилиндра под цилиндр квадратного сечения (б)
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013 173
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики
но распределение компоненты полного поля при
рассеянии плоской волны от кругового идеально
проводящего цилиндра, а на рис. 6, б – от плаща
мимикрии идеально проводящего цилиндра квад-
ратного сечения под круговой. Кружочки на ри-
сунках обозначают произвольно выбранные точ-
ки, в которых мы оценивали абсолютное значе-
ние zE -компоненты полного поля и абсолютное
значение z-компоненты рассеянного поля, .zscE
Полученные результаты сведены в табл. 1.
Аналогичные распределения поля получены и для
случая цилиндра квадратного сечения (рис. 7, а)
и плаща мимикрии кругового цилиндра под цилиндр
квадратного сечения (рис. 7, б). Результаты также
помещены в табл. 1.
Из таблицы видно, что значения как полного, так
и рассеянного поля в выбранных точках при рассе-
янии от тела, под которое производится мимикрия,
и от плаща мимикрии совпадают с точностью
до 2–3 знака после запятой.
4. Çàêëþ÷åíèå
В настоящей работе показана возможность созда-
ния плаща мимикрии, т. е. такого плаща, что для
внешнего наблюдателя покрытое им тело представ-
ляется телом другой формы. Разработана мето-
дика расчета таких плащей.
Показано, что значение компонент материаль-
ных параметров в таких плащах невелики и, та-
ким образом, имеют несингулярный характер, что
в принципе открывает возможности для физичес-
ких экспериментов.
Проведено численное моделирование и анализ
рассеяния от плащей мимикрии и от тел, под
которые производится мимикрия. Полученные
результаты показывают, что диаграммы рассея-
ния от плащей мимикрии и от тел, под которые
производится мимикрия, практически полностью
совпадают. Сравнение абсолютных значений по-
лей в произвольно выбранных точках в ближней
зоне также показало хорошее совпадение.
Рис. 7. Распределение z-компоненты электрического поля вблизи идеально проводящего цилиндра квадратного сечения (a)
и вблизи плаща мимикрии кругового цилиндра под цилиндр квадратного сечения (б)
Рис. 6. Распределение z-компоненты электрического поля вблизи идеально проводящего кругового цилиндра (а) и вблизи
плаща мимикрии цилиндра квадратного сечения под круговой (б)
174 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013
В. И. Вьюнник, А. А. Звягинцев
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
01. J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith Controlling
electromagnetic fields // Science. – 2006. – Vol. 312. –
P. 1780–1782.
02. Leonhardt U. Optical conformal mapping // Science. –
2006. – Vol. 312. – P. 1777–1780.
03. Vyunnik V. I. and Zvyagintsev A. A. Invisibility cloak
with use non-singular coordinate transformation // Proc.
of Int. Conf. Laser and Fiber-Optical Networks Mode-
ling (LFNM-11). – Kharkov (Ukraine) – 2011. –
doi: 10.1109/LFNM.2011.6145044.
04. Rahm M., Schurig D., Roberts D. A., Cummer S. A.,
Smith D. R., and Pendry J. B. Design of electromagnetic
Таблица 1. Значения z-компонент полного и рассеянного поля
1 1.27727519 1.27734398 0.31527009 0.31534726
2 1.29509793 1.29516546 0.32817156 0.32821206
3 0.70381577 0.70383814 0.30201414 0.30202870
4 0.97344040 0.97370425 0.28280327 0.28274917
5 1.22261672 1.22268252 0.35391356 0.35394050
6 1.03023504 1.02993840 0.31260506 0.31256159
7 0.62987135 0.62983476 0.43840168 0.43840242
8 0.89792832 0.89762113 0.36131904 0.36118453
9 0.82635042 0.82617330 0.30903323 0.30887866
10 1.03084186 1.03098828 0.27086460 0.27071315
11 0.90713525 0.90696492 0.31750006 0.31738175
12 0.62193042 0.62200133 0.38222939 0.38212276
13 1.21006800 1.21010575 0.28380647 0.28372038
14 1.19665730 1.19652716 0.25797322 0.25786517
15 1.13181228 1.13195768 0.31011842 0.31022286
16 0.55814900 0.55811623 0.50898769 0.50898575
17 0.96711699 0.96706013 0.35189340 0.35190306
18 0.29903347 0.29901463 0.89739704 0.89726708
1 0.63326499 0.63066557 0.63727195 0.64124544
2 0.67421368 0.67559091 0.42540529 0.42421413
3 1.06114650 1.05678416 0.12572735 0.12272155
4 0.87898267 0.87984356 0.12425387 0.12410331
5 0.81570858 0.81718900 0.23639334 0.23226591
6 1.12602958 1.12454161 0.13620971 0.13594152
7 1.34607980 1.34205903 0.34671791 0.34252700
8 1.07359316 1.07071913 0.17296934 0.17189225
9 1.00756167 1.00507618 0.14025211 0.13910685
10 0.92508354 0.92749720 0.12098482 0.11955333
11 1.04484051 1.04243530 0.15357032 0.15210210
12 0.87493085 0.87295329 0.22639335 0.22574787
13 1.01693442 1.01887640 0.15081336 0.15025389
14 1.14908342 1.14825756 0.14911121 0.14826381
15 0.89979651 0.90040392 0.29817651 0.29811291
16 0.68479390 0.68377260 0.49350101 0.49361931
17 1.11160624 1.11072051 0.34922469 0.34940690
18 0.34528173 0.34489487 0.79509170 0.79565284
№ точки
, В /мzE , В /мzscE
Круговой цилиндр Круговой цилиндрПлащ мимикрии Плащ мимикрии
Цилиндр квадр. сечения Плащ мимикрии Цилиндр квадр. сечения Плащ мимикрии
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 18, № 2, 2013 175
Мимикрия объектов с использованием подхода трансформационной оптики
cloaks and concentrators using form-invariant coordinate
transformations of Maxwell’s equations // Photon. Nano.
Fund. Appl. – 2008. – Vol. 6, Is. 1. – P. 87–95.
05. Hu J., Zhou X., and Hu G. Design method for electromagnetic
cloak with arbitrary shapes based on Laplace’s equation //
Opt. Express. – 2009. – Vol. 17, No. 3. – P. 1308–1320.
06. Ma J. J., Cao X. Y., Yu K. M., and Liu T. Determination
the material parameters for arbitrary cloak based on Pois-
son’s equation // Prog. Electromagn. Res. M. – 2009. –
Vol. 9. – P. 177–184.
В. І. В’юник, А. А. Звягінцев
Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна,
пл. Свободи, 4, м. Харків, 61022, Україна
МІМІКРІЯ ОБ’ЄКТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ПІДХОДУ
ТРАНСФОРМАЦІЙНОЇ ОПТИКИ
Показана можливість створення анізотропних діелектрич-
них плащів, які забезпечують покритому ними тілу
мімікрію під тіло іншої форми, так що для зовнішньо-
го спостерігача покрите таким плащем тіло виглядає
як тіло іншої форми. Надається методика конструювання
плащів мімікрії з використанням підходу трансформацій-
ної оптики. Продемонстровано, що матеріальні пара-
метри в таких плащах мімікрії мають несингулярний ха-
рактер. Виконано чисельне моделювання плащів мімікрії
та оцінку ефективності їх роботи.
V. I. Vyunnik and A. A. Zvyagintsev
V. Kazarin National University of Kharkiv,
4, Svoboda Sq., Kharkiv, 61022, Ukraine
MIMICRY OF OBJECTS WITH TRANSFORMATION
OPTICS APPROACH
The possibility is shown to creation of anisotropic dielectric cloaks
which provide the bodies they cover with a mimicry imitating the
body of some other form which can be thus observed by the
outside observer. The technique of designing mimicry cloaks with
the use of transformation optics approach is presented. It is shown
that the material parameters in such a mimicry cloak are of a
nonsingular character. Numerical modelling of mimicry cloaks
is carried out, and their work efficiency estimated.
Статья поступила в редакцию 23.11.2012
|