反常色散材料和光子晶体中超快现象的研究

本项目拟采用光在色散材料和光子晶体中的电磁理论，通过严格求解麦克斯韦方程组的数值解，来研究光脉冲在反常色散材料和光子晶体中的超快现象。研究的主要内容为：从能量流的观点出发，考虑各种光脉冲在色散材料和光子晶体中的波印亭矢量，探究光脉冲在介质中能量传输的动态演化规律，并利用波印亭矢量的期望值时间来研究光脉冲的到达时间，以及从光的相干性对光脉冲在色散材料和光子晶体中的传输特性的影响，来解释群速度超快现象物理本质问题；并利用数值方法严格求解的麦克斯韦方程组的解，模拟一维、两维和三维的脉冲在光子晶体内的动力学过程，研究结果将澄清理论上广泛争论的"哈特曼效应"，为进一步的基础研究提供坚实的依据。本项目的研究内容既是当前物理学和光学中的重要理论前沿问题，又和光学器件（材料）的应用紧密相关，因而具有广泛的应用基础和重要的研究价值。