[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 74*iF'f?c  
.t9zF-
jk  
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。 k3t2{=&'&x  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 .ZOyZnr Z  

Z(fhH..T`  
l
~ /y  
q"pnFK9/L  
建模任务 T 9?!.o  
*gXm&/2*  
w'Q2Czso  
;V3d"@R,  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 M;qV% k  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 \R
vsy;7  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ EAjo>GLI  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) zs@[!?A,  
<x2 F5$@  
单元格分析（折射率一致） hk1jxnQh  
"n=Ih_J  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 T89VSB~  
oM#S
.f?  
gedk  
E|Z7art  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） Sf0[^"7  
I UxsvW+  
4i o02qd 4  
R!LKGiN  
单元格分析（折射率一致） cZXra(AD  
;M Z@2CO  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 L #l|}u  
& A<Pf.Us  
tC -H2@  
E={W^k!Vz:  
BV HO_  
k|}S K9  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） VG`A* Vj  
9#@CmiIhy  
!Rw\k'<GKX  
?
V&[U  
柱直径的选择 2=l!b/m  
&c!=< <5M  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 (_lc< Bj  
XOy#?X/`  
-m~[z  
闪耀光栅构建 4x:Odt5  
cIgicp}U  
Kv:ih=?  
初始设计性能分析 [2,u:0"  
\lleO|m  
c!%:f^7g  
传输场可视化 TY|]""3f9  
P!";$]+  
AcF;5h  
JZQ$*K  
}f6x>  
9b
T,=b;  
超颖光栅的进一步优化 IczEddt@'  
r8M/E lbk  
|7I.DBjR;  
r(yb%p+  
优化后设计的性能分析 STmCj  
6X:-Z3  
{hM*h(W~3  
5\tYs=>b<  
走进VirtualLab Fusion w`VmN}pR  
2'J.$ h3  
\?fl%r2  
7j&l2Z  
VirtualLab Fusion工作流程 /=\__$l)  
•分析超表面(metasurface)单元格 s^9N7'  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] ~4*9w3t   
•构建超颖光栅 )[)-.{q  
•分析光栅衍射效率 +Z[%+x92  
−[用例] ,Fg&<Be}Jx  
•光栅结构的参数优化 Bd"7F{H  
nZN]Q9  
!U/:!e`N  
3<msiCP  
VirtualLab Fusion技术 DD'<zL[  
j&Ayk*