[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

5.oY$tb(  
超颖光栅(metagratings)通常由纳米柱组成。因其具有不同的应用而越来越受到人们的关注。它们以在非近轴情况下的高衍射效率和对偏振不敏感而闻名。在这个例子中，我们仿照P.Lalanne等人的工作，利用方形纳米柱构造了闪耀超颖光栅，并演示了在VirtualLab Fusion中对超颖光栅的优化。 *V+,X  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 <4@8T7  
;l0%yg/}  
"
;T a8  
 4m=0e  
建模任务 FzCXA=m  
2~ETu&R:  
r~oUln<[  
9&C8c\Y  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 0
8k  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 pEN`6*  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ %1{O  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) vo)W ziHh  
         Lc]hwMGR*  
单元格分析（折射率一致） ;p<BiC$b  
oOubqx  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 JX&%5sn(  
;Oq>c=9%  
3A~<|<}t  
]-a
/)8  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） 'gD./|Z0  
,VUOsNN4\  
jeA2yjAC  
pX!T; Re;  
单元格分析（折射率一致） #SI]^T|  
{,T=Siy  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 {9j0k`A  
d$E>bo-\   
T?jN/}qg  
/M3;~sx  
-!M>;M@  
^u0y<kItX  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） @<4U &  
H<g8u{ $  
~+Cl9:4T  
     **AkpV)  
柱直径的选择 s9+lC!!  
J_|%8N{[x  
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。 e8xNZG;  
I.~=\%Z{  
b`DPlQHj  
闪耀光栅构建
> hGB o  
I)r6*|mz  
%X%f0J  
初始设计性能分析 zA$ f$J7\^  
rG[2.\&  
d#ab"&$bv  
传输场可视化 [
x`),3qD  
^Mhh2v  
^AZv4H*~  
h:FN&E c}  
3Y +;8ld  
超颖光栅的进一步优化 sE{5&aCSR  
LUpkO  
&H}Xk!q5b^  
U!BZsVx  
优化后设计的性能分析 2'Kh>c2  
]1h9:PF  
!kh:zTP  
     g@?R"  
走进VirtualLab Fusion :zO;E+s  
\]S)PDqR  
3{ea~G)[9  
      N PqO b  
VirtualLab Fusion工作流程 >*+n`"6  
•分析超表面(metasurface)单元格 c0X1})q$  
Zba<|C  
•构建超颖光栅 W+s3rS2  
•分析光栅衍射效率 L$,Kdpj  
889^P`Q5  
•光栅结构的参数优化 or7l}X  
:r:x|[3.  
m5P@F@  
VirtualLab Fusion技术 w-@6qMJ  
   }<'ki ;  
o##!S
6:A