[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 (
7IF5g\  
_FV.}%W<u  
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。 oTL "]3`'  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 IkvH8E  
 u32<=Q[  
]8^2(^3ct  
y
U\|dL  
建模任务 AIeYy-f  
0K!9MDT}*  
sOJ~PRA  
myo/}58Nv  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 B[$e;h*Aw[  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 iPIA&)x}  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ ]Cj&C/(  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) aZ'p:9e  
#Ky0` n  
单元格分析（折射率一致） (X8N?t
J  
Eg9502Bl~8  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 RHxd6Gs"  
dug RO[  
G$Dg*<  
~q/`Z)(yc  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） 3lJK[V{'#'  
q<1@ut  
>
[p+L='  
/oI''O%M  
单元格分析（折射率一致） CI,-qi  
ua{eri[  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 C$5v:Fk  
^'h~#7s  
%8ul}}d9  
[:o#d`^  
C?|
gf?1p  
^,X+ n5q;m  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） qj|GAGrQ2  
+V) (,f1  
$lv  g.u  
WgIVhj  
柱直径的选择 YONg1.^!(  
l`1ZS8 [.  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 Y}Ov`ZM!r  
T7,tJk,(  
g5cR.]oz  
闪耀光栅构建 n_!&Wr^CX  
U3Q'ZT  
PvM<#zq_  
初始设计性能分析 l"-D@]"  
~(^
[TuJC  
/eE P^)h  
传输场可视化 V +hV&|=  
B<oi,S  
4jXyA/F9V  
IuTTMAt  
=?}'\ >G "  
\/5 8#  
超颖光栅的进一步优化 0 cQf_o  
|k^X!C0  
9KP+  
)JjfPb64  
优化后设计的性能分析 Lt*H|9  
-AbA6_j  
K<t(HK#[  
2Zl65  
走进VirtualLab Fusion Mn=_lhWK  
OZ-F+#d  
Ji7A9Hk  
`0so)2ty+  
VirtualLab Fusion工作流程 TKm
C/c  
•分析超表面(metasurface)单元格 ZpwB"%e$  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] Um|:AT}`^  
•构建超颖光栅 j\ )Qn2r  
•分析光栅衍射效率 CfVz'  
−[用例] <uAqb Wu  
•光栅结构的参数优化 jHFdDw|N`  
^RY_j>i  
h\yYg'CC  
VA]%i P,O-  
VirtualLab Fusion技术 8>w/Es5  
SY)o<MD