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infotek 2023-09-21 08:38

闪耀超颖光栅的建模与设计

摘要 7Mx F? I  
m\9R;$ \  
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。 ;#'YO1`gf3  
特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 _+c' z  
Hzm<KQ g  
[attachment=120482] :bBLP7eyV  
9f UD68Nob  
建模任务 G$#Q:]N  
@bPR"j5D  
[attachment=120483] Jo%`N#jG   
%S$P<nKN5  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 *\#/4_yB}  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 JONfNb+  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? @#HB6B  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) VU8EjuOetb  
"LwLTPC2  
单元格分析(折射率一致) }s+ t*z  
U}#3 LFr.?  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 gMXs&`7P  
&xhwx>C`K  
[attachment=120484] 2@TgeV0Y[  
l=|>9,La  
传输振幅/相位与柱直径(@633nm) qV;E% XkkS  
L{pz)')I  
[attachment=120485] @`Fv}RY{  
b#uNdq3  
单元格分析(折射率一致) |}^me7C,[  
-|z ]Ir  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 "0*yD[2  
h#hx(5"6  
[attachment=120486] ;2#9q9(  
fnXYp !  
[attachment=120487] -FOn%7r#Y  
{ ^J/S}L]  
选择单元格(TiO2-玻璃界面) ppm =o4`s[  
b]0]*<~y  
[attachment=120488] lw\+!}8(  
_h6j, )  
柱直径的选择 _+sb~  
k kZ2Jxvx  
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。 Sb4^* $uz  
XC(:O(jdA2  
[attachment=120489] .2Q4EbM2  
闪耀光栅构建 h 8%(,$*  
MV{\:l}y  
[attachment=120490] ]iU8n (5f  
初始设计性能分析 lr*p\vH  
vU,V[1^a  
[attachment=120491] =l)D$l  
传输场可视化 -(dtAo6  
tG7F!um(  
[attachment=120492] c;X%Ar  
]KQv ]'  
[attachment=120493] cp:U@Nh(  
lGlh/B%  
超颖光栅的进一步优化 k~0#Iy_{M  
_2-fH  
[attachment=120494] XnwVK  
7"_m?c8  
优化后设计的性能分析 A`B>fI  
> `1K0?_  
[attachment=120495] =ea'G>;[H  
-Qy@-s $  
走进VirtualLab Fusion a Xn:hn~O  
!+k);;.+  
[attachment=120496] QO/nUl0E  
:' =le*h  
VirtualLab Fusion工作流程 K/YXLR +  
•分析超表面(metasurface)单元格 q90 ~)n?  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] Bq5-L}z  
•构建超颖光栅 SHc?C&^S  
•分析光栅衍射效率 *@VS^JB  
−[用例] ynZp|'b?<  
•光栅结构的参数优化 p uZY4}b_  
[;C|WTYSL  
[attachment=120497] c W1`[b  
34 '[O  
VirtualLab Fusion技术 %ws@t"aER  
Q\nIU7:bZ  
[attachment=120498]
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