[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

v.Vdjs  
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。 J]AkWEiCJ  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 V7S[rI<<r  
2h;#BJ))  
uge~*S  
w%2|Po5  
建模任务 )/:j$aq  
L>3-z>u,  
1#w'<}h#U  
ow<z @^ 3'  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 m=K46i+NE  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 D!
g\-y  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ Jx+e_k$gHO  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998)  8MZ:=  
         (ah^</  
单元格分析（折射率一致） &_1x-@oI2:  
-J& b~t@  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 7*MjQzg-P  
eaWK2%v  
hy}n&h  
L> \/%x>Wx  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） ^[=1J  
/EvnwYQy  
N5F+h94z]  
yhsbso,5 a  
单元格分析（折射率一致） uQmt
d  

}Q1m  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 Qd"R@+i  
c#L.I  
K&IHt?vh!  
JY0}#FtgV  
B*;PF  
e_h`x+\:  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） JTS<n4<a  
KB`">zq$u  
b8O }XB  
     vO 3-B   
柱直径的选择 hmES@^n!_  
5M= S7B3=  
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。 Y- tK  
X B[C&3I  
$.Qu55=z<  
闪耀光栅构建 >U#j\2!Sg  
C%QC^,KL  
o%3VE8-  
初始设计性能分析 q +*>T=k  
~|R/w%*C  
Aw,#oG {N  
传输场可视化 dMDSyd<(  
FV>xAU$  
$1.l|  
9oA-Swc[  
&
B@qb?UE1  
超颖光栅的进一步优化 3F\UEpQ  
#(dERET*  
<xaB$}R  
wrEYbb  
优化后设计的性能分析 |>Wi5h{6X  
;_D5]kl`  
12S[m~L%  
     e=4k|8G  
走进VirtualLab Fusion wg{Y6XyH  
9 :FzSD   
W<OO:B.ty  
     x5YHmvy/l  
VirtualLab Fusion工作流程 n,
o;:c  
•分析超表面(metasurface)单元格 /GU%{nT  
3@^b's'S|}  
•构建超颖光栅 }< m@82\  
•分析光栅衍射效率 r57rH^Hc  
TM$Ek^fQ.  
•光栅结构的参数优化 *h Bo,   
5%%A2FrB.S  
]zR,Y= #  
VirtualLab Fusion技术 O\[Td  
   * ~4m!U_s  
ealh>Y