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2023-09-21 08:38 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
摘要 6o3#<ap< #Pf<2S
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。 c!7WRHJE_a 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 4OgH+<G :?g+\:`/0j [attachment=120482] !3k-' ),z& ,h'Q 建模任务 d<Q%h?E LDHu10l [attachment=120483] B;e<.M)e ")i)vXF' 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 `pZX!6Wn -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 0NZ'(qf~9 -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? iO?^y(phC 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) tJ >>cFx ppvlU H5; 单元格分析(折射率一致) L@6]~[JvP ,
ftJw 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 X 5
or5v vCJa%} [attachment=120484] @!!u>1 b5^>QzgD 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) \ Voly &DGz/o [attachment=120485] * BR#^Wt o)@nnqa 单元格分析(折射率一致) ^ `";GnH0 _&V,yp!|
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 [(#)9/3, g%S/)R,,ct [attachment=120486] PN]hG,q*4O ^?""'1iuQx [attachment=120487] K)J_q3qo a_5s'Dh 选择单元格(TiO2-玻璃界面) ?i#x13 Pm)*zdZ8 [attachment=120488] 6#CswSpS ]zJO)(d$> 柱直径的选择 [ R+M .5 HOWpTu( 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。 CV"}(1T z!bT^_Cc0 [attachment=120489] *|\bS " 闪耀光栅构建 sa o & 7JQ4*RM [attachment=120490] 8Z\q)T 初始设计性能分析 -`\rDPGf v(.mM9> [attachment=120491] Bt@?l]Y 传输场可视化 aXVldt' N}B&(dJ [attachment=120492] QH(&Cu, ~//9Nz~;3 [attachment=120493] >_yL@^ -kLBq:M 超颖光栅的进一步优化 -%fj-Y7y Bj\
x [attachment=120494] d>)=| ff.k1%wr^ 优化后设计的性能分析 Q34u>VkdQI
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B(s^(__] •光栅结构的参数优化 _4Eq_w` r4iNX+h?V [attachment=120497] UwS7B~ =
>TU VirtualLab Fusion技术 aIa<, ZJ2
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