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infotek 2023-09-21 08:38

闪耀超颖光栅的建模与设计

摘要 }shxEsq  
@y`xFPB  
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。 RLnL9)`W  
特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 g;8 wP5i  
%60 OS3  
[attachment=120482] <L#d <lx  
0x!&>  
建模任务 x}?<9(nE c  
5j1d=h  
[attachment=120483] AO|9H`6U6F  
6xJffl  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 L8PX SJ  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 X(nyTR8  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? V1V0T ,  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) @q/g%-WNz  
"Nj/{BU  
单元格分析(折射率一致) Nq6'7'x  
&R_7]f+%)  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 m3lz#Pm'0  
qEST[S V  
[attachment=120484] mSxn7LG  
L4g%o9G  
传输振幅/相位与柱直径(@633nm) 67& hXIp  
0^-1d2Z~  
[attachment=120485] uD&B{c+a  
=xI'|%  
单元格分析(折射率一致) k*hl"oL"X  
#lP8/-s^  
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 g8%O^)d=>  
2(xC|  
[attachment=120486] fq6%@M~  
[fa4  
[attachment=120487] Pj-INc96  
3N+lWuE}K  
选择单元格(TiO2-玻璃界面) Y7VO:o  
:-k|jt  
[attachment=120488] .Q*X5Fc  
St-uE |8  
柱直径的选择 ^QRg9s,T<  
y~ =H`PAE  
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。 d qn5G!fI  
Bvn3:+(47  
[attachment=120489] \j>7x  
闪耀光栅构建 e{P v:jl  
5G* cAlU  
[attachment=120490] F3qK6Ah.  
初始设计性能分析 )?*YrWO{  
0Z9DewwP  
[attachment=120491] RwWg:4   
传输场可视化 @Iv;y*y  
G21o @38e  
[attachment=120492]  .w9LJ  
Wp=3heCa6  
[attachment=120493] 2@D`^]]  
R2~Tr$:  
超颖光栅的进一步优化 4]y)YNQ(  
Pd*[i7zhC  
[attachment=120494] w )R5P[b  
m|@H`=`d  
优化后设计的性能分析 i6`"e[aT[o  
6Xlzdt  
[attachment=120495] 9t"Rw ns  
,BU;i%G&s  
走进VirtualLab Fusion Wy}I"q[~So  
|^pev2g  
[attachment=120496] yGZsNd {a&  
G'ykcB._  
VirtualLab Fusion工作流程 :S+K\  
•分析超表面(metasurface)单元格 \*xB<mq  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] o\IMYT  
•构建超颖光栅 &XP(D5lf`B  
•分析光栅衍射效率 Y`|+sND  
−[用例] |\5^ub,m  
•光栅结构的参数优化  QHEtG2  
:d36oiHKu  
[attachment=120497] !>8~R2  
Jg6Lr~!i  
VirtualLab Fusion技术 l4Xz r:]  
6o 3 bq|  
[attachment=120498]
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