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infotek 2021-02-08 11:03

闪耀超颖光栅的建模与设计

摘要 8#d1}Y  
HHu7{,  
*n|0\V<  
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。 Uf2v$Jl+Yh  
特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 P9tQS"Rs  
u8k{N  
ah!O&ECh  
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建模任务 ,Q /nS$  
X\$W'^np  
r~D~7MNl  
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如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 e ka@?`  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 $ DZQdhv  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? 1J{z}yPHc  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) a+>W  
t+4Y3*WeGF  
单元格分析(折射率一致) +^&v5[$R  
Vw;ldEdx  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 c] >&6-;rf  
Dy{`">a  
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y!6:  
传输振幅/相位与柱直径(@633nm) ?#EXG  
dj'8x48H2W  
j'40>Ct=i  
h3d\MYO)B  
单元格分析(折射率一致) zyp"*0zUr  
M}oFn}-T9a  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 _9-D3_P[3  
UK <DcM~n  
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选择单元格(TiO2-玻璃界面) t|U2 ws#  
i(f;'fb*  
`jQ}^wEgu  
$H:h(ia:  
柱直径的选择 v.LUK  
`Ig2f$}  
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。  ~!d)J  
c.{&~  
?6YUb;  
闪耀光栅构建 kdMS"iN8x  
B{o\RNU  
nk3<]u  
初始设计性能分析 6u, 0y$3  
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M7<#=pX&  
传输场可视化 q>:&xR"ra  
7CL@i L Tq  
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T!xy^n]}  
'-]BSU  
超颖光栅的进一步优化 +ZA\ M:^b  
BvW gH.OX  
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OUk5c$M(  
优化后设计的性能分析 U>-#('  
{ZM2WFpE  
PW//8lsR  
IS 9q 5/]  
走进VirtualLab Fusion V\`= "  
cTa D{!zm5  
MVv^KezD  
.QQI~p0:  
VirtualLab Fusion工作流程 tMBy ^@p  
•分析超表面(metasurface)单元格 g7LW?Ewr  
纳米柱超表面构件的严格分析[用例]  <IDzv'  
•构建超颖光栅 v_h*:c  
•分析光栅衍射效率 9w<Bm"G  
光栅级次分析仪[用例] wBHDof xX  
•光栅结构的参数优化 EM w(%}8w  
10 H!  
OHnjI> /  
VirtualLab Fusion技术 $(L7/M  
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7-IeJ6,D  
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文件信息 &FF. Ddt{  
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欢迎交流~ ;OJ0}\*iP8  
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