[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 }K;iJ~kD1  
Ij,Yuo  
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。 /&6Q)  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 k(9s+0qe  
+gNX7xuY  

图片:1-2011020UU12T.png

)<Ob  
J~'~[,K  
建模任务 s kY0\V  
4w9F+*-  

图片:1-2011020U912R7.png

)u Qvt-  
)BpIxWd?  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 w'XSb.\)_m  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 Crg#6k1~EN  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ R05T5Q1]A  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) PbQE{&D#  
'Ye]eL,I\  
单元格分析（折射率一致） 8(uw0~GO  
P;>!wU~*  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 &gJW6<  
+>^[W~[2  

图片:1-2011020Z110Y3.png

i _8zjj7  
m]e0X*Kg  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） rr>IKyI'  
Iw*C*%}[Z  

图片:1-2011020Z13C33.png

du8!3I  
W=F3XYS  
单元格分析（折射率一致） TftOYY.hQ  
x6j
m-n  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 do*W
x2:R  
|<'10  

图片:1-2011020Z24DU.png

}il%AAI9}r  
EO"=\C,  

图片:1-2011020Z331641.png

<w;D$l}u  
Le_CIk 5YL  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） .^BWR  
KZi+j#7O  

图片:1-2011020Z402114.png

?3n=m%W,J*  
Fz{o-4  
柱直径的选择 s^obJl3
 
}@3$)L%n_u  
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。 E=A/4p6\$  
+<H !3sW  

图片:1-2011020Z4511b.png

E8+8{ #f;  
闪耀光栅构建 Q-:Ah:/  
X3<SP  

图片:1-2011020Z60Lc.png

#T Z!#,q  
初始设计性能分析 =":@Foa  
rffVfw  

图片:1-2011020Z649255.png

ws#hhW3qK  
传输场可视化 7eTA`@v5A  
w"yK\OE  

图片:1-2011020ZTB09.png

ZV0) ."^Z  
[;)~nPjI  

图片:1-2011020Z913X4.png

}`#j;H$i  
U9bFUK/z  
超颖光栅的进一步优化 DrW/KU,{+(  
(69kvA&|q  

图片:1-2011020Z942N6.png

\?J=mE@;1  
l)|z2H  
优化后设计的性能分析 w($XEv;  
qdKh6{  

图片:1-2011020910052N.png

<?{ SU   
B[C7G7<B  
走进VirtualLab Fusion 0m qSA  
% E<FB;h  

图片:1-201102091043505.png

o,iS&U"TC  
)tJL@Qo  
VirtualLab Fusion工作流程 fN~8L}!l  
•分析超表面(metasurface)单元格 Ufyxw5u5F  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] mm3zQ!2j.  
•构建超颖光栅 :h3#1fko  
•分析光栅衍射效率 I #Arr#%  
−[用例] tW'qO:y+  
•光栅结构的参数优化 1t!&xvhG  
0:~gW#lD  

图片:1-201102091125508.png

`PXoJ
l  
Y;~EcM  
VirtualLab Fusion技术 <e@I1iL37y  
MZgmv  

图片:1-201102091153537.png