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2022-05-19 09:38 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
0dsL%G~/N 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。 7$Wbf4 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 X,lhVT
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aMT=pGU "E4CQL'U 建模任务 0k_3]Li=( q-@&n6PEOZ
X$~T*l0 wi%ls8F 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 wSM(!:on5 -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 AuM}L&`i^ -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? * RX^ z6 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) e]dFNunFq0 A5\ Hq 单元格分析(折射率一致) *5XOYb?'v. *c%{b3T_ 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 _KT'W!7 0N]\f.=`
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B1ZF# Yne1MBK 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) >o3R~ [ OwNo$b]h`
f;OB"p zN)) .a 单元格分析(折射率一致) py%~Qz% 5yj# 9H 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 c/j+aj0.v %2B1E( r%M
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[#G*GAa6* pp{p4Z 选择单元格(TiO2-玻璃界面) R>5Xv%R ly_8p63-
_7qa~7?f E.0J94>iM 柱直径的选择 35x]' +%WW8OX 实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 'qG-)2
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nz#eJ 闪耀光栅构建 l,3,$ p*T[(\8{n
mb%U~Na 初始设计性能分析 %]4=D)Om u]`0QxvZ
%BT]h3dcSS 传输场可视化 XIdC1%pr; Bc-/s(/Eq
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\D]9:BNJ hM>.xr 超颖光栅的进一步优化 lOe|]pQ., DWCf+4
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f$B ZSD7%gE<D 优化后设计的性能分析 AGO"), ^ZRZ0:rZ
@6aJh< c \}Iq-Je 走进VirtualLab Fusion !h<O c!9 %q9"2]
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CBpwtI>p {^:NII] VirtualLab Fusion工作流程 7|_2@4-W6 •分析超表面(metasurface)单元格 o-AF_N −纳米柱超表面构件的严格分析[用例] =*zde0T?l •构建超颖光栅 23,pVo •分析光栅衍射效率 xD~r Q$6sI −光栅级次分析仪[用例] ;mGPX~38 •光栅结构的参数优化 ?Pf#~U_
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