[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 cg o  
plp-[eKcD  
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。 :t<S  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 G$2@N6  
,i1BoG  
}%z%}V@(&  
T:@7EL  
建模任务 QM* T?PR  
"}wO<O6[  
,<Z,-0S  
x Nj
Q"'i8  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 CmV &+C$V%  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 /&<V5?1|  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ rlGv6)vb  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) o.kDOqd  
a+cDH  
单元格分析（折射率一致） .#-F@0a  
%B( rW?p&  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 7~F~'
V  
E3l*_b0  
IRwtM'%0  
BjagG/sX  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） e0h[(3bXs$  
A*wf: mW0c  
Mn/@?K?y  
O$}.b=N9  
单元格分析（折射率一致） M2N8?Ycv3  
EwX{i}j_V  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 fBctG~CJH  
n=bdV(?4  
ruGeN  
R"9wVM;*c  
huS*1xl  
jS~
Pdz  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） PkI+z_  
p7@R+F\.};  
Y*PfU+y~  
#XA`n@2Uoo  
柱直径的选择 * 70ZAo4  
CUYA:R<)  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 nvT@'y+  
.1jiANY  
ON)
{d!]uJ  
闪耀光栅构建 y/c3x*l.xL  
R6Ov  
*dw.Ug  
初始设计性能分析 xsn=Ji2 F  
QcW8A ,\q  
@anjjC5a~  
传输场可视化 |[IyqWG9  
#}FUau$  
z__?kY  
3>-h- cpMX  
(=Cb)/s0  
M|K^u.4
 
超颖光栅的进一步优化 SXZ9+<\  
w+R7NFq  
~(ke'`gJ0-  
xNf}f 9l  
优化后设计的性能分析 a @2fJ}  
fDf[:A,8  
gK`w|kh`  
qrYbc~jI7  
走进VirtualLab Fusion dY S(}U  
e))L&s  
p8_^6wfg  

0H}tb}4  
VirtualLab Fusion工作流程 z6C(?R  
•分析超表面(metasurface)单元格 14B',]`  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] p@su:B2Rl  
•构建超颖光栅 pWGR#x'  
•分析光栅衍射效率 Z|uvrFa  
−[用例] #BUq;5  
•光栅结构的参数优化 0_gN]>,9n  
1xW!j!A;  
M% \T5  
b4
e~Z  
VirtualLab Fusion技术 ^w\22 Q  
bGH#s {'5