[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 %rO)w?  
(?ZS9&y}  
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。 7#C3E$gn?  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 av~kF  
fDAT#nlyp  
lqvP Dz  
0B"_St}3D  
建模任务 <GSp%r  
eE@7AM  
r ?z}TtDp  
"p[3^<~uQ  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 )\J~KB4  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 f& Vx`oj  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ oG c9 6B%  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) eQ<GNvm  
G-'CjiMu  
单元格分析（折射率一致） y 7z)lBy\  
[Xww`OUsh  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 zEDN^K '  
9[h8Dy  
3|D.r-Q  
1z_1Hl  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） ~|{_Go{ Q  
W Haf}.
V  
}>_  
4GS:kfti  
单元格分析（折射率一致） {FR+a**  
!\\OMAf7  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 @/xdWN!,  
u/%Z0`
X  
,r;E[k@  
kb!W|l"PN  
7Ac.^rv5  
r|y\FL  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） \_7'f  
0O(Vyy  
BwVq:)P/R  
rdH^"(  
柱直径的选择 u]P9ip"Z  
bVr`a*EM  
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。 EjP)
e;  
r(<91~Ww  
? 3oUkGfn  
闪耀光栅构建 +ZkJ{r0,(  
3&R1C>JS ]  
Nx!7sE*b$1  
初始设计性能分析 Y6a9S`o  
k=X)axt1  
+NoVe#  
传输场可视化 &D&U!3~(  
pL: r\Y:R  
TJ|do`fw>  
$|VdGRZ1  
gp+@+i>b+[  
10_>EY`  
超颖光栅的进一步优化 be [E^%  
Fe2t[y:8h  
c/%GfB[w0  
DIgur}q)@  
优化后设计的性能分析 EmyE%$*T  
7
?8+h  
7gREcL2  
T*k}E  
走进VirtualLab Fusion Q)5V3Q]@^  
&Y3ZGRT
 
%
0vWyU:K9  
H-eHX3c7  
VirtualLab Fusion工作流程 4W=fQx]  
•分析超表面(metasurface)单元格 +kq+x6&  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] $)6x3&]P  
•构建超颖光栅 8J~-|<Q6  
•分析光栅衍射效率 6Q_ZP#oAV  
−[用例] +y\o^w4sT  
•光栅结构的参数优化 }4?z<.V  
xrkR)~ E  
xEufbFAN?  
k|$?b7)"@  
VirtualLab Fusion技术 
QE721y   
.&n!4F'