Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να παράσχει χρήσιμες πληροφορίες για την πρακτική κατασκευή συσκευών αορατότητας. Αρχικά, παρουσιάζονται οι διαφορετικοί τύποι των δισδιάστατων μέσων μετασχηματισμού (συσκευών αορατότητας) και διαπιστώνεται η υπεροχή του δισδιάστατου μανδύα αορατότητας επιπέδου απ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2012
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/5528 |
| id |
nemertes-10889-5528 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-55282022-09-05T14:11:08Z Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου Κυρίμη, Βασιλική Τερζής, Ανδρέας Γκίκας, Δημήτριος Σιγάλας, Μιχαήλ Kyrimi, Vasiliki Αορατότητα Πεπερασμένες διαφορές Οπτική μετασχηματισμών Μανδύας Invisibility Finite Difference Time Domain (FDTD) Transformation optics Cloak 535.2 Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να παράσχει χρήσιμες πληροφορίες για την πρακτική κατασκευή συσκευών αορατότητας. Αρχικά, παρουσιάζονται οι διαφορετικοί τύποι των δισδιάστατων μέσων μετασχηματισμού (συσκευών αορατότητας) και διαπιστώνεται η υπεροχή του δισδιάστατου μανδύα αορατότητας επιπέδου από διηλεκτρικό. Προκειμένου να διερευνήσουμε αριθμητικά την οπτική συμπεριφορά αυτού του τύπου μανδύα, χρησιμοποιούμε τις εξισώσεις που εξάγονται από τη θεωρία της οπτικής μετασχηματισμών, και μέσω της μεθόδου F.D.T.D υπολογίζουμε το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σε όλα τα σημεία του υπολογιστικού πλέγματος. Στα όρια του πλέγματος αυτού τοποθετείται ένα στρώμα τέλειας προσαρμογής , έτσι ώστε να ελαχιστοποιούνται οι ανακλάσεις στα όρια αυτά, σε αναλογία με το πραγματικό πείραμα. Υλοποιώντας έναν κώδικα σε Μatlab, υπολογίζουμε την ένταση της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας, για εγκάρσια μαγνητικά επίπεδα κύματα που προσπίπτουν υπό γωνία σε ένα αντικείμενο που περιβάλλεται από έναν μανδύα από διηλεκτρικό και είναι τοποθετημένο σε επίπεδο. Συγκεκριμένα, μελετάμε: την επίδοση της συσκευής συναρτήσει του βαθμού διακριτοποίησης του αριθμητικού πλέγματος, την επίδραση της απορρόφησης και της τυχαίας διαταραχής της επιτρεπτότητας των δομικών υλικών του μανδύα, καθώς και την επίδοση για πρόσπτωση υπό διαφορετικές γωνίες. Τέλος, εκτιμάμε τις ιδιότητες των στρώσεων από διηλεκτρικά που θα μπορούσαν να περιβάλουν τον μανδύα και να βελτιώσουν την αποδοτικότητά του στο ορατό φάσμα. This work aims to provide useful information for the fabrication of practical cloaking devices. Initially, different types of two dimensional transformation media (invisibility devices) are presented and it is concluded that the all dielectric, two dimensional electromagnetic ground plane cloak dominates. In order to perform a numerical study of the sensitivity of this type of cloak, we use the equations deduced from the transformation optics via finite difference time domain method, for the electromagnetic wave, at every single point of the numerical domain. In the boundaries of this domain, we place a perfectly matched layer in order to minimize the reflections in those boundaries. That would replicate the real experiment with our simulations. By the application of a code written in Matlab, we calculate the scattering signature of an object surrounded by an all dielectric cloak and placed on a ground plane. Transverse magnetic plane waves are launched at an angle towards the object. In particular, we study the performance of the system as a function of the number of distinct components the cloak is divided into, the effects of lossy elements, the angle of incidence, as well as typical random variations of the permittivity of the building materials. Finally, we evaluate impedance matching layers that can surround the cloak and improve its effectiveness in the visible spectrum. 2012-10-01T05:53:29Z 2012-10-01T05:53:29Z 2011 2012-10-01 Thesis http://hdl.handle.net/10889/5528 gr Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. 6 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Αορατότητα Πεπερασμένες διαφορές Οπτική μετασχηματισμών Μανδύας Invisibility Finite Difference Time Domain (FDTD) Transformation optics Cloak 535.2 |
| spellingShingle |
Αορατότητα Πεπερασμένες διαφορές Οπτική μετασχηματισμών Μανδύας Invisibility Finite Difference Time Domain (FDTD) Transformation optics Cloak 535.2 Κυρίμη, Βασιλική Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| description |
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να παράσχει χρήσιμες πληροφορίες για την πρακτική κατασκευή συσκευών αορατότητας. Αρχικά, παρουσιάζονται οι διαφορετικοί τύποι των δισδιάστατων μέσων μετασχηματισμού (συσκευών αορατότητας) και διαπιστώνεται η υπεροχή του δισδιάστατου μανδύα αορατότητας επιπέδου από διηλεκτρικό. Προκειμένου να διερευνήσουμε αριθμητικά την οπτική συμπεριφορά αυτού του τύπου μανδύα, χρησιμοποιούμε τις εξισώσεις που εξάγονται από τη θεωρία της οπτικής μετασχηματισμών, και μέσω της μεθόδου F.D.T.D υπολογίζουμε το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σε όλα τα σημεία του υπολογιστικού πλέγματος. Στα όρια του πλέγματος αυτού τοποθετείται ένα στρώμα τέλειας προσαρμογής , έτσι ώστε να ελαχιστοποιούνται οι ανακλάσεις στα όρια αυτά, σε αναλογία με το πραγματικό πείραμα. Υλοποιώντας έναν κώδικα σε Μatlab, υπολογίζουμε την ένταση της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας, για εγκάρσια μαγνητικά επίπεδα κύματα που προσπίπτουν υπό γωνία σε ένα αντικείμενο που περιβάλλεται από έναν μανδύα από διηλεκτρικό και είναι τοποθετημένο σε επίπεδο. Συγκεκριμένα, μελετάμε: την επίδοση της συσκευής συναρτήσει του βαθμού διακριτοποίησης του αριθμητικού πλέγματος, την επίδραση της απορρόφησης και της τυχαίας διαταραχής της επιτρεπτότητας των δομικών υλικών του μανδύα, καθώς και την επίδοση για πρόσπτωση υπό διαφορετικές γωνίες. Τέλος, εκτιμάμε τις ιδιότητες των στρώσεων από διηλεκτρικά που θα μπορούσαν να περιβάλουν τον μανδύα και να βελτιώσουν την αποδοτικότητά του στο ορατό φάσμα. |
| author2 |
Τερζής, Ανδρέας |
| author_facet |
Τερζής, Ανδρέας Κυρίμη, Βασιλική |
| format |
Thesis |
| author |
Κυρίμη, Βασιλική |
| author_sort |
Κυρίμη, Βασιλική |
| title |
Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| title_short |
Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| title_full |
Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| title_fullStr |
Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| title_full_unstemmed |
Διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| title_sort |
διερεύνηση της οπτικής συμπεριφοράς του μανδύα αορατότητας επιπέδου με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/5528 |
| work_keys_str_mv |
AT kyrimēbasilikē diereunēsētēsoptikēssymperiphorastoumandyaaoratotētasepipedoumetēmethodotōnpeperasmenōndiaphorōnstopediotouchronou |
| _version_ |
1771297263657680896 |
