[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 Y!lc/[8  
-WK  
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。 ,{u'7p  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 + +G%~)S:  
nwPU{4#l<  

图片:1-2011020UU12T.png

$+@xwuY'+  
dX5|A_Ex  
建模任务 .3,6Oo  
nW`EBs  

图片:1-2011020U912R7.png

$(eqZ<y  
bdkxCt  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 7.tEi}O&_g  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 2x dN0S  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ ,]|*~dd>G  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) }?XNA.Wz  
h5.AM?*TNd  
单元格分析（折射率一致） MyJG2C#R  
UIi`bbJ  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 6$6Qk !%  
1# X
*kF  

图片:1-2011020Z110Y3.png

?br4 wl  
4m3pF0k  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） 52d8EGC  
mY !LGN  

图片:1-2011020Z13C33.png

om}jQJ]KH  
~6-6aYhe  
单元格分析（折射率一致） _4#&!b6  
Tx\g5rk  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 E5F0C]hq  
f6zS_y9gn  

图片:1-2011020Z24DU.png

Jdp@3mP  
JypXQC}~  

图片:1-2011020Z331641.png

qmM%MPv  
J}J7A5P  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） dw]wQ\4B  
*QT|J6ng  

图片:1-2011020Z402114.png

Yl$Cj>FG  
1xE*quhrh  
柱直径的选择 a5xmIp@6  
s/J/kKj*s  
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。 a#o6Nv  
/l@h[}g+d-  

图片:1-2011020Z4511b.png

gaXKP1m^  
闪耀光栅构建 JDy;Jb  
37QXML  

图片:1-2011020Z60Lc.png

nfbqJ  
初始设计性能分析 @"E{gM@B  
xMAb=87_  

图片:1-2011020Z649255.png

t=Um@;wh  
传输场可视化 a4L0
Itrp  
}^R_8{>k  

图片:1-2011020ZTB09.png

Z2x%  
3JR1If  

图片:1-2011020Z913X4.png

5pI=K/-  
';0NWFP  
超颖光栅的进一步优化 R1=ir# U|D  
g2'Q
)w  

图片:1-2011020Z942N6.png

.6D9m.Q,  
(66DKG   
优化后设计的性能分析 <7%4=  
bhb*,iWA  

图片:1-2011020910052N.png

=!cI@TI  
\1p5$0z  
走进VirtualLab Fusion 4:
<=%d  
6b8@6;&LI  

图片:1-201102091043505.png

6(X5n5C  
}lzQ
MT  
VirtualLab Fusion工作流程 ToB^/ n[  
•分析超表面(metasurface)单元格 mzX <!  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] V^U1o[`  
•构建超颖光栅 23;e/Qr  
•分析光栅衍射效率 U5z}i^8a  
−[用例] OLdD3OI  
•光栅结构的参数优化 r4D6I,  
+L$,jZqS  

图片:1-201102091125508.png

-Jt
x9P  
G2,r%|7ta  
VirtualLab Fusion技术 k<M~
co;L  
_>moza  

图片:1-201102091153537.png