ทีมงานที่นำโดย Prof. Dexin Ye และ Prof. Hongsheng Chen จากมหาวิทยาลัย Zhejiang และ Prof. Yu Luo จาก Nanyang Technological University ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการใช้งานจริงของอุปกรณ์ออพติคัลสำหรับการแปลงพารามิเตอร์แบบเต็มพารามิเตอร์ ทีมวิจัยได้ออกแบบและใช้เสื้อคลุมล่องหนรอบทิศทางแบบเต็มพารามิเตอร์โดยใช้พื้นฐานจากทัศนศาสตร์การแปลงเชิงเส้นและทฤษฎีรัฐธรรมนูญของวัสดุเมตาโปร่งใสที่จับคู่ทุกทิศทาง ซึ่งสามารถปกปิดวัตถุขนาดใหญ่ในพื้นที่ว่างได้
งานนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน ปริทัศน์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ ในหัวข้อ “อุปกรณ์ออปติคัลการแปลงรอบทิศทางแบบพารามิเตอร์เต็มรูปแบบ” โดยมี ดร. หยวน เกา จากมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงเป็นผู้เขียนคนแรก โดยมีศาสตราจารย์ หยู หลัว ศาสตราจารย์ หงเซิง เฉิน และศาสตราจารย์ เดซิน เย่ เป็นผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง
ในปี พ.ศ. 2006 ศาสตราจารย์เพนดรีจากวิทยาลัยอิมพีเรียลลอนดอนได้เสนอระบบทัศนศาสตร์การเปลี่ยนแปลง ซึ่งอธิบายความสอดคล้องกันระหว่างเส้นทางการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) และพารามิเตอร์ที่เป็นส่วนประกอบของวัสดุ ถือเป็นวิธีการที่เป็นสากลและมีประสิทธิภาพในการควบคุมคลื่น EM
ทศวรรษที่ผ่านมาได้เห็นการพัฒนาอย่างรวดเร็วของทรานส์ฟอร์มออปติก โดยอุปกรณ์ออพติคอลใหม่ๆ มากมาย เช่น เสื้อคลุมที่มองไม่เห็น อุปกรณ์ภาพลวงตาทางแม่เหล็กไฟฟ้า และอุปกรณ์รวมศูนย์ได้รับการออกแบบ อย่างไรก็ตาม พารามิเตอร์ที่เป็นส่วนประกอบของสื่อออพติกการแปลงเป็นแบบแอนไอโซโทรปิก และโดยทั่วไปไม่เหมือนกันหรือมีค่าเอกพจน์ ทำให้ยากต่อการนำไปใช้
ตัวอย่างเช่น เสื้อคลุมล่องหนรอบทิศทางที่ได้รับการทดลองใช้งานจนถึงขณะนี้มักมีการปรับพารามิเตอร์ของวัสดุให้ง่ายขึ้นอยู่เสมอ การออกแบบที่เรียบง่ายทำให้เสียการจับคู่อิมพีแดนซ์และทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ออปติคัลการแปลงลดลง
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ กลุ่มวิจัยได้ออกแบบเสื้อคลุมล่องหนแบบระนาบรอบทิศทางแบบเต็มพารามิเตอร์ 2 มิติ ซึ่งประกอบด้วยวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันเพียง XNUMX ชิ้นโดยอาศัยออปติกการแปลงเชิงเส้น พารามิเตอร์ที่เป็นส่วนประกอบของวัสดุชนิดแรกเป็นแบบแอนไอโซทรอปิก โดยมีทั้งค่าศูนย์และค่าสูงสุด และคลื่น EM ที่แพร่กระจายในทิศทางของแสงจะมีความเร็วเฟสไม่สิ้นสุด
วัสดุนี้ใช้เพื่อช่วยให้คลื่น EM สามารถเลี่ยงผ่านขอบเขตการปิดบังด้วยการจับคู่อิมพีแดนซ์แบบรอบทิศทางและการหน่วงเวลาเป็นศูนย์ วัสดุชนิดที่สองยังมีพารามิเตอร์ที่เป็นส่วนประกอบแบบแอนไอโซทรอปิกเพื่อให้เกิดการชดเชยเฟสด้วยการจับคู่อิมพีแดนซ์แบบรอบทิศทาง และคลื่น EM ที่แพร่กระจายในทิศทางเชิงแสงจะมีความเร็วเฟสใต้แสง
ในการตรวจสอบยืนยันการทดลอง นักวิจัยได้นำวัสดุทั้งสองนี้ไปใช้พร้อมกับพารามิเตอร์ที่เป็นส่วนประกอบแบบเต็มพารามิเตอร์สำหรับคลื่นโพลาไรซ์ TM
ตัวแรกเกิดขึ้นโดยใช้แพตช์อาร์เรย์เมทัลลิกความยาวคลื่นย่อยที่มีการสั่นพ้องของ Fabry-Pérot ในขณะที่อันที่สองได้มาจากโครงสร้างที่ประกอบด้วยตัวสะท้อนไฟฟ้ารูปตัว I แบบดั้งเดิมและเครื่องสะท้อนเสียงแบบวงแหวนแยก
ในที่สุด นักวิจัยได้วัดสนามแม่เหล็กรอบๆ เสื้อคลุมรอบทิศทางแบบเต็มพารามิเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยวัสดุสองชนิดก่อนหน้านี้ภายใต้อุบัติการณ์ของคลื่นโพลาไรซ์ TM ในมุมที่ต่างกัน แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการมองไม่เห็นที่ยอดเยี่ยม
การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงเสื้อคลุมล่องหนรอบทิศทางแบบเต็มพารามิเตอร์ตัวแรกในพื้นที่ว่าง ซึ่งสามารถปกปิดวัตถุขนาดใหญ่เพื่อให้แสงสว่างจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามอำเภอใจ สามารถใช้เสื้อคลุมที่นำมาใช้ได้ทันทีเพื่อระงับส่วนตัดขวางที่กระเจิงของเป้าหมายในการสื่อสารด้วยเรดาร์และการตรวจจับแบบบิสแตติก
วิธีการที่นำเสนอในงานนี้ยังมีนัยยะที่กว้างขวางสำหรับการใช้งานจริงของอุปกรณ์ออปติคัลการแปลงพารามิเตอร์แบบเต็มอื่นๆ