[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

LA9'HC(5  
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。 _G62E$=  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 9-
`P\/  
f6$$e+  
.,l4pA9v  
l.iT+T  
建模任务 =^5,ua6  
ag*5fBF  
pl4:>4l/  
UgP  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 E&_q"jJRi  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 <0h,{28  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ # 9@K  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998)
3!*qB-d  
         +U^H`\EUr  
单元格分析（折射率一致） Q&?^eOI&#(  
%s;=H)8  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 1Z_2s2`p  
6Qx[W>I  
]IM/R@  
/hv2=A  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） =3
H*%  
G)8H9EV  
0Z&ua  
8bf~uHAr  
单元格分析（折射率一致） 7 ~9L
j  
b+tm[@|,v  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 o+%($p  
8iwH^+h~  
xWuvT,^  
&VdKL2  
d&owS+B{48  
}9*NEU)o  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） }J0HEpn4  
<KEVA?0>  
d cG)ql4d  
     6=3;(2u[C"  
柱直径的选择 Bgf'Hm%r  
PZYVLUw `  
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。 c*DBa]u2  
>ca w :  
QTmMj@R&(  
闪耀光栅构建 ?Hrj}K27  
DWXHx  
F['%?+<3  
初始设计性能分析 ur| vh5  
H9Dw#.em  
[;LP6n7v  
传输场可视化 QnH;+k ln  
"59"HVV  
557%^)v  
=jD9oMs  
{osadXdC  
超颖光栅的进一步优化 \]Y=*+{  
4sM9~zC5  
}Q-%ij2  
i0g/'ZP  
优化后设计的性能分析 O3En+m~3n)  
z`2Ais@ao  
SG{&2G  
     du>d?  
走进VirtualLab Fusion |576)  
W@p27Tiq  
3,dIW*<**  
     Rd|M)  
VirtualLab Fusion工作流程
#p7_\+&5s  
•分析超表面(metasurface)单元格 L 4Sa,ZL  
9w}_CCj3  
•构建超颖光栅 eQ80Kf~  
•分析光栅衍射效率 \o<&s{6L  
z"$huE>P6  
•光栅结构的参数优化 n,*E s/\  
abtYa  
}:1*@7eR  
VirtualLab Fusion技术 5{\;7(  
   4O>0gK{w  
3!Cab/T