[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 &0Zk3D4  
U9sub6w6  
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。 5nqdY*  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 Prx s2 i 8  
|F{E4mg(o  

图片:1-2011020UU12T.png

afq +;Sh  
uN0fWj]  
建模任务 t U=b~  
N%E2BJ?  

图片:1-2011020U912R7.png

Dx*oSP.qX  
\#7%%>p=O'  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 A?KKZ{P
l  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 1V$B^/_  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ q ? TI,  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) 6v)eM=   
>Mw =}g@P  
单元格分析（折射率一致） b=\3N3OX  
<[l}^`IC^4  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 ~6i mkv^ F  
*`'%tp"'+  

图片:1-2011020Z110Y3.png

IVODR   
1+c(G?Ava  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） g7f%(W2dd  
Y,}43a0A  

图片:1-2011020Z13C33.png

4GA-dtyV&  
a3IB, dr5P  
单元格分析（折射率一致） irj}:f;!eF  
:S6 <v0`Z  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 o;I86dI6C  

6.=1k  

图片:1-2011020Z24DU.png

LOkDx2@g  
B#
n}y  

图片:1-2011020Z331641.png

$:Zxb  
o;C)!  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） 1K',Vw_  
0Hf-~6  

图片:1-2011020Z402114.png

<_uv!N  
30`H Xv@  
柱直径的选择 baGI(Dk  
R$`T"C"  
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。 )@M|YM1+  
czi!q1<vg  

图片:1-2011020Z4511b.png

OZ9j3Q;a$  
闪耀光栅构建 ')~HOCBSE  
hmk5 1  

图片:1-2011020Z60Lc.png

,W;8!n0  
初始设计性能分析 1nG"\I5N}  
(XWs4R.mkb  

图片:1-2011020Z649255.png

vbJMgdHFR  
传输场可视化 Q-CVq_\3I  
m':m`,c
!  

图片:1-2011020ZTB09.png

<-7Ha_#  
;yrcH+I$_  

图片:1-2011020Z913X4.png

Z6pDQ^Ii  
K2v
)"|T)  
超颖光栅的进一步优化 $"1&!  
mz'8  

图片:1-2011020Z942N6.png

l
ph_cY3p  
THZ3%o=X  
优化后设计的性能分析 Q&{5.}L  
$yJfAR  

图片:1-2011020910052N.png

Vdyx74xX  
`rLMMYD=  
走进VirtualLab Fusion izA3INT  
Zwl?*t\D  

图片:1-201102091043505.png

$%
t  
6h8NrjX  
VirtualLab Fusion工作流程 #}?$mxME*  
•分析超表面(metasurface)单元格 qIp`'.#m  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] !{\c`Z<#  
•构建超颖光栅 U {v_0\ES  
•分析光栅衍射效率 "WL  
−[用例] vS
<e/e+  
•光栅结构的参数优化 %VZ\4+8S  
L.[2lQ  

图片:1-201102091125508.png

\02e zG  
h~t]WN  
VirtualLab Fusion技术 Sj+#yct-  
@,.H)\a4  

图片:1-201102091153537.png