Tim yang dipimpin oleh Prof Dexin Ye dan Prof Hongsheng Chen dari Universitas Zhejiang, serta Prof Yu Luo dari Universitas Teknologi Nanyang melakukan penelitian tentang implementasi praktis perangkat optik transformasi parameter penuh. Berdasarkan optik transformasi linier dan teori konstitusi metamaterial transparan yang cocok secara omnidireksional, tim peneliti merancang dan menerapkan jubah tembus pandang omnidireksional dengan parameter penuh yang mampu menyembunyikan objek berskala besar di ruang bebas.
Karya ini telah diterbitkan di Ulasan Sains Nasional berjudul “Perangkat optik transformasi omnidireksional parameter penuh,” dengan Dr. Yuan Gao dari Universitas Zhejiang sebagai penulis pertama, Prof. Yu Luo, Prof. Hongsheng Chen, dan Prof. Dexin Ye sebagai penulis terkait.
Pada tahun 2006, Prof. Pendry dari Imperial College London mengusulkan optik transformasi, yang menggambarkan korespondensi antara jalur propagasi gelombang elektromagnetik (EM) dan parameter konstitutif material, memberikan metode universal dan kuat untuk mengendalikan gelombang EM.
Dekade terakhir telah menyaksikan perkembangan pesat optik transformasi, yang melaluinya berbagai perangkat optik baru seperti jubah tembus pandang, perangkat ilusi elektromagnetik, dan konsentrator telah dirancang. Namun, parameter konstitutif media optik transformasi bersifat anisotropik, dan umumnya tidak homogen atau bernilai tunggal, sehingga sulit untuk diterapkan.
Misalnya, jubah tembus pandang segala arah yang telah diterapkan secara eksperimental selama ini selalu mengalami beberapa penyederhanaan pada parameter materialnya. Desain yang disederhanakan mengorbankan pencocokan impedansi dan dengan demikian menurunkan kinerja perangkat optik transformasi.
Untuk mengatasi masalah ini, kelompok peneliti merancang jubah tembus pandang planar omnidireksional parameter penuh 2D yang terdiri dari hanya dua bahan homogen berdasarkan optik transformasi linier. Parameter konstitutif dari material pertama adalah anisotropik, dengan nilai nol dan ekstrim, dan gelombang EM yang merambat dalam arah optik memiliki kecepatan fase tak terbatas.
Bahan ini digunakan untuk memungkinkan gelombang EM melewati wilayah penyelubungan dengan pencocokan impedansi omnidireksional dan penundaan fase nol. Bahan kedua juga memiliki parameter konstitutif anisotropik untuk mencapai kompensasi fasa dengan pencocokan impedansi omnidireksional, dan gelombang EM yang merambat dalam arah optik memiliki kecepatan fasa subluminal.
Dalam verifikasi eksperimental, peneliti mengimplementasikan kedua bahan ini dengan parameter konstitutif parameter penuh untuk gelombang terpolarisasi TM.
Yang pertama diwujudkan dengan menggunakan susunan patch logam sub-panjang gelombang dengan resonansi Fabry-Pérot, sedangkan yang kedua diperoleh dengan struktur yang terdiri dari resonator listrik berbentuk I tradisional dan resonator cincin terpisah.
Terakhir, para peneliti mengukur medan magnet di sekitar jubah omnidireksional parameter penuh yang terdiri dari dua bahan sebelumnya di bawah kejadian gelombang terpolarisasi TM pada sudut yang berbeda, menunjukkan kinerja tembus pandang yang sangat baik.
Studi ini mendemonstrasikan jubah tembus pandang omnidireksional parameter penuh pertama di ruang bebas, yang dapat menyembunyikan objek berskala besar untuk penerangan insiden yang sewenang-wenang. Jubah yang diimplementasikan dapat segera digunakan untuk menekan hamburan penampang target dalam komunikasi radar dan deteksi bistatik.
Pendekatan yang disajikan dalam karya ini juga memiliki implikasi luas terhadap implementasi praktis perangkat optik transformasi parameter penuh lainnya.