《非线性可调及有源超材料》旨在介绍不同频率范围内（包括微波、太赫兹和光学）高级可调谐、非线性、有源超材料和超器件的理论、数值和实验方面的专业知识，从而统一这些不同且不断发展的基本概念。具体来说，该书阐述了创建超材料并实现其可调谐性的主要方法，并介绍了非线性、可调谐、有源超材料的新成果，这有望为诸如高效变频器、功率限制器及参量放大器等具有实际应用价值的未来光学超器件创造条件。特别是，作者讨论了在所有频率范围内动态操纵电磁超材料的方法。
《非线性可调及有源超材料》的作者是超材料领域的领先专家，他们促进了结构材料的基础物理学的发展，并促进了对理论上预测的许多效应的关键性实验观察。该书面向对电磁波传播基础知识有一定了解的读者，尤其是年轻的、杰出的科学家，以及研究团队中具有实验和理论方面专业知识的科学家。该书将阐述有关超材料设计的基本原理、均质化过程、波传播、非线性现象以及计算方面的论点，重要的是找出应用明显不同的物理原理情况下的共同点。
值得一提的是，该书讨论了非线性波和局域激发的基本特性，并展示了对非线性波和局域激发的控制，包括左手传输线中的非线性效应、磁致弹性相互作用、超导量子超材料、可调谐液晶基结构以及超材料结构中诱导非线性磁响应的新型非线性效应的可能性，尤其阐述了非线性和线性模式之间的相互作用，这会导致许多有趣的共振散射和俘获效应，以及对超材料参数的主动控制。我们相信，来自各子领域的实验者和理论家共同协作，必将促进各研究领域取得丰硕成果。
21世纪是光子学的时代，驾驭光是改变生活的技术的关键，从能源到安全，从生物技术到低成本精密制造，从高速互联网到量子级信息处理，从集成电路制造、照明、医疗保健及生命科学到航天、国防和汽车领域，许多重要行业都同样依赖于对光的基本掌控。未来的技术需要更为先进的光子集成度和能源效率，远远超过体光学元件、目前的硅光子学，甚至是创新的等离子体光子电路。这种集成度可以通过在材料层而非芯片层中嵌入数据处理和波导功能来实现，应对这些挑战唯一可能的解决方案就是采用最近兴起的超材料概念。
超材料是在亚波长尺度上构造的人工电磁介质；它们最初应用于负折射率材料及超透镜，但很快就成为工程电磁空间及通过转换光学控制波传播的范例。目前的研究议程主要注重如何实现新一代超器件，它定义为基于超材料的装置及结构，通过在亚波长尺度上构造功能性物质来获得新式实用功能。
通过设计亚波长结构材料，在超材料和超器件领域开辟了从集中于亚波长到控制电磁波的独特能力等技术上的重要功能。超材料的研究已成为物理学和工程学的全新领域，现在正迅速引起全球的关注。超材料不仅在实际应用及设备方面提供了全新的可能性，还展现出挑战基本物理概念的未知和有趣特性；在现实生活中，使用超材料的主要障碍是它们对电磁波的吸收和狭窄的工作频带。而非线性、可调、有源超材料将解决这些问题，并促成实际应用。
对于现代物理学的几乎所有领域，包括从量子光学到电子工程等，非线性现象都是至关重要的，它还解决了从基础理论研究到实际工程应用的一系列问题。电子学中使用的非线性效应，可由众多装置通过半导体提供。在光学中，非线性源于弱非线性原子响应，关键问题始终与观察有用效应所需的相对较高的功率有关；而能够处理强非线性响应的电子设备速度有局限性。非线性效应的研究在过去10年间蓬勃发展的超材料研究中，引起了极大的关注，这一点不足为奇。超材料是人工结构，其中一些特定设计元件在宏观尺度下扮演原子的角色。在设计和组合材料特性方面，超材料提供了巨大的可能性，经常可以达到自然界中无法企及的现象，因此特别适合引入非线性。超材料范例的优势必将对整个非线性光学领域产生显著影响：一方面为典型问题提供新颖的解决方案：另一方面带来新现象和应用。
本书旨在介绍不同频率范围内（包括微波、太赫兹和光学）高级可调谐、非线性、有源超材料和超器件的理论、数值和实验方面的专业知识，从而统一这些不同且不断发展的基本概念。具体来说，本书阐述了创建超材料并实现其可调谐性的主要方法，并介绍了非线性、可调谐、有源超材料的最新成果，这有望为诸如高效变频器、功率限制器及参量放大器等具有实际应用价值的未来光学超器件创造条件。特别是，作者讨论了在所有频率范围内动态操纵电磁超材料的方法。
本书的作者是超材料领域的领先专家，他们促进了结构材料的基础物理学的发展，并促进了对理论上预测的许多效应的关键性实验观察。本书面向对电磁波传播基础知识有一定了解的读者，尤其是年轻的、杰出的科学家，以及研究团队中具有实验和理论方面专业知识的科学家。本书将阐述有关超材料设计的基本原理、均质化过程、波传播、非线性现象以及计算方面的论点，最重要的是找出应用明显不同的物理原理情况下的共同点。
值得一提的是，本书讨论了非线性波和局域激发的基本特性，并展示了对非线性波和局域激发的控制，包括左手传输线中的非线性效应、磁致弹性相互作用、超导量子超材料、可调谐液晶基结构以及超材料结构中诱导非线性磁响应的新型非线性效应的可能性，尤其阐述了非线性和线性模式之间的相互作用，这会导致许多有趣的共振散射和俘获效应，以及对超材料参数的主动控制。我们相信，来自各子领域的实验者和理论家共同协作，必将促进各研究领域取得丰硕成果。
汇编如此多的优秀文献资料，本书的作者们同样功不可没。在此，我们也感谢所有作者呈现的出色文章，以及一直以来对编辑工作的大力支持。
书单推荐
