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infotek 2022-10-20 09:16

闪耀超颖光栅的建模与设计

! FhN(L[=j  
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。 q}1AV7$Ai  
        特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 Cf@WjgR  
fL' 42  
*-Z JF6  
pV:X_M6  
建模任务 [1G4he%  
,d&~#W]  
Wd3/Y/MD  
7z5AI!s_  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 3' mQ=tKa  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 G0xk @SE  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? nhiCV>@y  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998)  gX.4I;  
         +p>tO\mo  
单元格分析(折射率一致) G%Wjtrpj  
Z_ak4C  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 z;2kKQZm  
BQ2DQ7q  
P)7SK&]r;=  
j@&F[r  
    传输振幅/相位与柱直径(@633nm) m80QMosp  
rcY[jF  
"b|qyT* Sl  
;[uJ~7e3  
单元格分析(折射率一致) #q6jE  
<x53b/ft  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 ROW8YTYb  
!%_}Rv!JT  
v0apEjT  
o/)]z  
0\k2F,:%4  
TMT65X!  
选择单元格(TiO2-玻璃界面) :-69,e  
XSpX6fq  
%f*8JUE16  
     ![0\m2~iv  
柱直径的选择 .Q>.|mu  
J XPE9uH  
实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 dE%rQE7'  
l _dWS9  
W{*U#:Jx1  
闪耀光栅构建 j[F\f>  
`DUMTFcMX  
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初始设计性能分析 jL<:N 8  
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to|O]h2*U2  
传输场可视化 z)#I"$!d  
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|~Z.l  
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超颖光栅的进一步优化 AVF(YD<U  
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K7 -AVMY  
优化后设计的性能分析 |Rd?s0u  
X3-pj<JLY  
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     &7VN?ox1  
走进VirtualLab Fusion o:W>7~$jr=  
Hbn%CdDk1  
nD@/,kw"  
     lm i,P-Q  
VirtualLab Fusion工作流程 &)zNu  
•分析超表面(metasurface)单元格 /Nt#|C>  
UyTsUkY  
•构建超颖光栅 ZVs]_`(+  
•分析光栅衍射效率 c @7d4Jz  
L-? ?%_=  
•光栅结构的参数优化 ]V0V8fU|  
kVz9}Xp"  
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VirtualLab Fusion技术 =PYfk6j9  
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