在宇宙万物中,其宏观的电磁参数特性均可采用如下最基本的物质本构方程来概括: (?)其中(?)、(?)、(?)和(?)表示的是介质在各个方向电磁特性的张量,它们可以是复数的,也可以是与频率有关的。由于每个张量分别包含了18个实数变量,因此,描述介质的电磁参数特性总共可以采用72个实数变量来概括。如果是各向同性物质,其本构方程简化为: (?)一般来说,在自然界中,物质的ε与μ的实部变量都为正值,当然也有例外,如在低频频段,等离子体介质的ε为负。如果仅仅是ε为负或者仅仅是μ为负时,电磁波在这类介质中衰减很快,不能传播。然而,如果ε与μ同时为负时,电磁波在这类介质中仍旧可以传播。1968年,Veselago从理论上系统地研究了这类介质所具有的不同寻常的电磁特性,如:逆斯涅尔折射(Reversed Snell Refraction)效应、逆多普勒效应(Reversed Doppler Effect)以及逆契仑可夫辐射(Reversed Cerenkov Radiation)等等,Veselago把这类介质命名为Left-handed material。然而,由于自然界中找不到这种物质,Veselago的研究结果一直沉睡了近三十年。直到最近,第一块具有这种不同寻常特性的人工介质的出现才重新唤起了科学家对这个研究领域的兴趣,这类介质的研究也成为当前微波与光学领域中的前沿与热点问题。孔金瓯(J.A.Kong)教授在详细研究了电磁波在这类介质中传播特性的基础上,建议命名其中文名称为“异向介质”,以突出电磁波在这种介质中传播时所表现出的不同于传统媒质的各种“异向”效应与“奇异”特性。由于其潜在的利用价值和广泛的应用前景,异向介质的发现被美国《科学》杂志评为2003年度十大科技突破之一。 在异向介质研究领域里,实验工作的重要性是显而易见的。然而,到目前为止,有关异向介质的实验研究相对于理论研究要少之又少,这主要是目前没有性能良好的异向介质样品,使实验的验证和测量变得非常困难。因此要