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2023-09-21 08:38 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
摘要 4-^[%&>} )R &,'`\ 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。 |##GIIv;i 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 ^~1<f1(
qybxXK: [attachment=120482] z_&P?+"Df U\vY/6;JI 建模任务 =wrP:wYF cP rwW6 [attachment=120483] rt}^4IqL 0BK5qz 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 >bIF>9T -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 *yez:qnx -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? E ]f)Os$ 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) #
yN*',I& WU)Ss`s \ 单元格分析(折射率一致) xaW{I7FfG 6Hf,6> 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 ^RNOcM| v"!4JZ%K [attachment=120484] K0Tg|9
U>Gg0`> 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) rQr!R$t/[ <[i}n55 [attachment=120485] Gu;OVLR| 7lA:)a_!] 单元格分析(折射率一致) v~=\H tC)6 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 /.Q4~Hw%} iqPBsIW [attachment=120486] 2*1ft>Uty goZ V.,w [attachment=120487] ^+/kr/ +B"0{>n}F 选择单元格(TiO2-玻璃界面) J2M(1g)t9 ]?K.
S6 [attachment=120488] ar^i|`D ,={t8lN 柱直径的选择 $/Ov2z cUk*C 实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 ^4pto$#@O: @S3f:s0~D [attachment=120489] N#k61x 闪耀光栅构建 ^%<pJMgdF 'EhBRU% [attachment=120490] bF-"tm 初始设计性能分析 "![L#)"s .*5 Z"Q['G [attachment=120491] MesRa( 传输场可视化 lpmJLH.F \ |!\V [attachment=120492] D4u%6R|F zT9JBMNE: [attachment=120493] wkb$^mU jvwwJ<K 超颖光栅的进一步优化 iK;opA" I'!/[\_ [attachment=120494] nJFg^s1 e2)autBe 优化后设计的性能分析 WO*9+\[v >U!*y4 [attachment=120495] q3w1GD
04@cLDX8uB 走进VirtualLab Fusion nsuX*C7 5.0e~zlM- [attachment=120496] nt
:N!suP3 3iX?~ VirtualLab Fusion工作流程 \_BkY%a •分析超表面(metasurface)单元格 uGP(R=H −纳米柱超表面构件的严格分析[用例] g P}+wbk •构建超颖光栅 :k=mzO<& •分析光栅衍射效率 xL
"!~dN −[用例] XNH4vG
| •光栅结构的参数优化 I PCGt{B~ #f,y&\Xmf [attachment=120497] hZ$t$3 ,<Kx{+ [h VirtualLab Fusion技术 t?eH'*> j}J Z
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