[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

X*f#S:kiNU  
超颖光栅(metagratings)通常由纳米柱组成。因其具有不同的应用而越来越受到人们的关注。它们以在非近轴情况下的高衍射效率和对偏振不敏感而闻名。在这个例子中，我们仿照P.Lalanne等人的工作，利用方形纳米柱构造了闪耀超颖光栅，并演示了在VirtualLab Fusion中对超颖光栅的优化。 MI8f(
ZJK5  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 .Ukejx  
v C,53g  
'dJ#NT25  
obA}SF  
建模任务 ]?KTw8j}  
Jv_KZDOdk  
0X \OQ;  
2J7= O^$?  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 f};lH[B3y  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 2I:x)  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ Pn?Ujjv  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) R"@J*\;$T  
         j}P x
q  
单元格分析（折射率一致） %LI[+#QE  
>fZ N?>`  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 3JhT  
vbFi#|EU  
x<&2`=  
u7PtGN0r%  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） }5_[t9LX  
z=\y)'b  
8+}yf.`  

%63zQFk  
单元格分析（折射率一致） 7kiZFHV  
q47
>RWMh%  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 hA?Flq2QV  
#kGgzO  
8bf_W3  
R'Gka1v  
V$ 8go#5  
pr~%%fCh  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） Tt;h?  
MH wj
J  
x}^:Bs+j  
     ?=u/&3Cw  
柱直径的选择 7(8i~}  
&#[w*t(A  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 1gK<dg  
gu1:%raXd  
N@qP}/}8  
闪耀光栅构建 +,;"?j6<p  
6[.#B!;9  
T[?wbYfW  
初始设计性能分析 2wCSjAWWh(  
ON,sN  
?"hrCEHV{9  
传输场可视化 ;+-@AYl  
OBnf5*eJ  
yT$CImP73  
d#tqa`@~  
\*a7o GyH>  
超颖光栅的进一步优化 QD8.C=2R  
:.VI*X:aQh  
95XQ?%  
o"kVA;5<G  
优化后设计的性能分析 {th=MldJ?  
3p+V~n.+  
%#_"Ie  
     DPWt=IFU  
走进VirtualLab Fusion "V=IG{.  
5SB!)F]  
,H)v+lI  
     Ri   
VirtualLab Fusion工作流程 xmM!SY>  
•分析超表面(metasurface)单元格 9mmkFaBQ  
m}-*B1  
•构建超颖光栅 9 HiH6f^5  
•分析光栅衍射效率 /VmtQ{KTt+  
VYR<x QA  
•光栅结构的参数优化 21T#NYfew  
2@Nt6r  
VxP cC+  
VirtualLab Fusion技术 K]{x0A  
   +GYO<N7  
!&eKq?P{j