[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 G?d,$NMo|  
dG?a"/MA  
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。 Sw@,<4S  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 T$8~9qx  
XJ~l5}y ]  

图片:1-2011020UU12T.png

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*Yu\YjLPG  
建模任务 xyjVdD\  
<bZm  

图片:1-2011020U912R7.png

[ky6E*dV`  
 5vF}F^  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 "5JN
Xo,H  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 &:I +]G/W  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ ~P#zhHw  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) H..ZvGu  
%s@S|< W  
单元格分析（折射率一致） EN)A"  
TWR$D  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 B4:l*P'  
1 j^c  

图片:1-2011020Z110Y3.png

B%J%TR_  
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传输振幅/相位与柱直径（@633nm） .83v~{n  
1uS-Tx  

图片:1-2011020Z13C33.png

:-\ yy  
ivX37,B\bS  
单元格分析（折射率一致） @fH&(@  
n?LIphc
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首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 OW^2S_H5  
Sj{ia2AE_  

图片:1-2011020Z24DU.png

_/ }6  
yb4tJu$  

图片:1-2011020Z331641.png

!UMo4}Y  
v^c<`i;  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） YZH#5]o8  
>U~|R=*  

图片:1-2011020Z402114.png

Sn
0gTsZ  
/Fo/_=FE2  
柱直径的选择 /"Yx@n  
Lubs{-5lk  
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。 XJh:U0  
N8XC~Dh{  

图片:1-2011020Z4511b.png

5':Gu}Vq  
闪耀光栅构建 .FKJyzL  
G?ugMl}  

图片:1-2011020Z60Lc.png

@v~Pwr!  
初始设计性能分析 k?HrD"k"  
YXzZ-28,<  

图片:1-2011020Z649255.png

;>Ca(Y2M  
传输场可视化 t{X?PF\>o  
Aa`MK$29F  

图片:1-2011020ZTB09.png

>nhE%:X>  
>Qm<-g  

图片:1-2011020Z913X4.png

[{@zb-h  
=F'M~3M   
超颖光栅的进一步优化 :6W^ S/pf  
]<q}WjXD'  

图片:1-2011020Z942N6.png

7rdw`  
_3.G\/>[K  
优化后设计的性能分析 7V}]C>G  
"brRME3  

图片:1-2011020910052N.png

fK'.wX9  
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走进VirtualLab Fusion 1 Itil~  
`c'  

图片:1-201102091043505.png

Q54r?|'V  
5pM&h~M
 
VirtualLab Fusion工作流程 \L ]   
•分析超表面(metasurface)单元格 ^XBzZ!h|  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] PUP"ky^q"  
•构建超颖光栅 KZF0rW  
•分析光栅衍射效率 [0&'cu>  
−[用例] %AG1oWWc>.  
•光栅结构的参数优化 i*S|qX7``  
dI^IK
  

图片:1-201102091125508.png

W|25t)cJ8h  
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VirtualLab Fusion技术 veUa|Bx.(v  
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