[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 [s %\.y(q  
)[DpK=[N^p  
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。 >q&L/N5  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 v@,XinB[  
XaGz].Sv  
Th+|*=Il  
U$$3'n  
建模任务 t~~r-V":  
7z>+w  
AJWLEc4XK  
W]~ZkQ|P  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 #wD7 \X-f  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 7xR|_+%~K  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ t>@yv#  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) s
bjtL,  
./)j5M  
单元格分析（折射率一致） ct.Bg)E  
mdt ?:F4Q  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 r1hD %a  
D`fc7m  
\#_@qHAG  
'Ix5,^M}B  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） )x9]xqoR  
*p"O*zj  
9H8=eJd  
*e,CDV  
单元格分析（折射率一致） H>Sf[8w)%  
vF+YgQ1H  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 zCM^r <Kr  
g` kZT} h  
ec`>KuY  
l^BEFk;  
-|$*l Q  
ev*c4^z:
s  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） ;HT0w_,  
o[2Y;kP3*P  
1S^'C2/b  
$;ch82UiX  
柱直径的选择 {!g?d<*  
sV&`0N  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 #VQ36pCd  
4KZSL:A  
SUSc  
闪耀光栅构建 tc5M$b3^2  
7ia"
u+Y  
4g S[D  
初始设计性能分析 NywB3  
U=M#41J  
lt
P
  
传输场可视化 ~S!L!qY  
-wBnwn-  
V_{vZ/0e  
^v#+PyW  
a{5H33JA  
AK%=DVkM  
超颖光栅的进一步优化 V5cb}xx  
xqU^I5Z  
?UU5hek+m  
Bfu/9ad  
优化后设计的性能分析 T27:"LVw  
rrW! X q  
jw%fN!?  
Hu[8HzJo  
走进VirtualLab Fusion ryz/rf  
yo'q[YtP'  
OE5X8DqQe  
U[blq M  
VirtualLab Fusion工作流程 =lYvj  
•分析超表面(metasurface)单元格 30t:O&2<  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] #}nBS-+  
•构建超颖光栅 aA7S'[NjB  
•分析光栅衍射效率 BYTXAZLb  
−[用例] 9Kq<\"7Bmz  
•光栅结构的参数优化 YmdsI+DbIu  
f|;HS!$  
~:R4))qpg  
Q
f/j:  
VirtualLab Fusion技术 e-&L\M  
B/kcb
(5v