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2022-10-20 09:16 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
0/vmj,&B( 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。 1=9M@r~ ^ 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 nc0!ag DGQGV[9%4C
H7I&Ky j;3hQOl 建模任务 NrNxI'MG byyzXRO;
a$7}41F[~s Z2%ySO 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 NI1jJfH|l -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 &B;M.sz~C4 -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? U|NVDuo{{x 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) `<3/k a$~pAy5C 单元格分析(折射率一致) NDmTxW#g 4dd] Ju 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 l<89[{9o 3~r>G
IwR/4LYI U^xz>:~ 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) 3=)!9;uY ;(Xig$k
$v6`5;#u oaK&!$S] 单元格分析(折射率一致) k3w(KH@ ;mi+[`E 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 j3J\%7^i @u.%z# h"1
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OH* ;:Yz7<>Y, 选择单元格(TiO2-玻璃界面) $N[R99*x8 ?JinX'z
C.& R,$ 8d!t"oj68 柱直径的选择 o~(/Twxam $U]KIHb 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@ub%laL
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m"r=p 闪耀光栅构建 [s"e?Qee qoo+=eh!
$&C~Qti|G 初始设计性能分析 n@`:"j%s_ dpTeF`N
zo^34wW^ 传输场可视化 FVgE^_ -!C9x?gNY
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CBVL/pxy v"LH^!/ 超颖光栅的进一步优化 !
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d<@SRHP( $1F$3"k 优化后设计的性能分析 lO>9Q]S< 3 utv
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Vp.&X 8 y-/,,,r VirtualLab Fusion工作流程 \%!
t2=J! •分析超表面(metasurface)单元格 QR#L1+Hn )v+R+3< •构建超颖光栅 jk\04k •分析光栅衍射效率 ~@Wg3'& O2n[`9* •光栅结构的参数优化 A'=,q
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