[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

tI#65ox#  
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。 *`/4KMrq  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 ncOl}\Q9  
yT7{,Z7t  
p-rQ'e  
48G^$T{  
建模任务 h4Arg~Or  
Q`Pe4CrWvu  
m] p]J_6A  
E piF$n  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 }NdLd!  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 2.v`J=R  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ 
dXsL0r*c  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) 2~r2ErtS  
         9:Bn-3)  
单元格分析（折射率一致） *UN*&DmF  
nKtRJ,>  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 een62-`  
8. +f@wv  
HxLuJ  
7*Zm{r@u  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） /6n"$qon6  
cSG(kFQ  
fLSDt(c',  
0D `9  
单元格分析（折射率一致） \RFA?PuY  
#,})N*7  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 1L\r:mx3  
N#R8ez`  
}20tdD ~  
>Apa^Bp  
q_BMZEM  
I!K-* AB  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） d+

$:u  
,,)'YhG(  
Zny9TP  
     I,& g
Kgh  
柱直径的选择 )2Y]A^Y   
~52'iI)Mw  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 Fy.!amXu  
7nW <kA  
s(L!]d.S$y  
闪耀光栅构建 "(';UFa  
g0;6}n  
jr-9KxE  
初始设计性能分析
&Fk|"f+  
l6IT o@&J  
0Q cJ Ek  
传输场可视化 ke/4l?zs  
hW;n^\lF#e  
Sb)}  
=~)rT8+)  
_Vc4F_  
超颖光栅的进一步优化 -h8Z@r~a/  
u`!Dp$P  
!)}z{,Jx  
,eqRI>,\  
优化后设计的性能分析 c+whpQ=01  
CWd &  
;oVOq$ql  
     TKEcbGhy  
走进VirtualLab Fusion 2IkyC`  
&{q'$oF  
yaHkWkl =  
     '?X?'_3  
VirtualLab Fusion工作流程 8N<mV^|}  
•分析超表面(metasurface)单元格 sdgI ,  
4"^W/Zo  
•构建超颖光栅 7.kH="@  
•分析光栅衍射效率 ?1eu9;q\*  
Dx9k%G)!  
•光栅结构的参数优化 rj1%IzaXU^  
7WmY:g#s  
rQTG-& ,  
VirtualLab Fusion技术 lfR}cx  
   Pt6d5EIG  
'I2[}>mj2