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2025-10-21 08:04 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
摘要 #P@r[VZ{6 P3|<K-dFAK 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。 u'b_zlW@ 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 g !8lW M*HG4(n0
NEH$&%OV? n 3]y$wK 建模任务 OE"Bb U,S286
Qw-qcG s#fmGe"8 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 TDGzXJf[ -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 ~>R)H#mP7 -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置?
5~F0'tb|} 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) b#U%aPH c 1GP3 单元格分析(折射率一致) *~L]n4- BYf"l8^, 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 lTP02|eK e-CW4x
eH8.O k}.nH"AQ 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) ;$Jvqq|T *2MTx
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}+J@;: 单元格分析(折射率一致) VLN3x.BY 9="sx 8? 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 y<b0z\ J5T#}!f
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qq[ 选择单元格(TiO2-玻璃界面) Y ckbc6F kDh(~nfj
bl<7[J. bg}77Y'^ 柱直径的选择 gEsR-A!m r|@?v , 实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 vBx^zDe !y?hn$w0
?g4|EV-56 闪耀光栅构建 $O8V!R* {SJ7Yfs
9Q/!%y%5 初始设计性能分析 eb\`)MI/ QO/7p]$_
xk8p,>/ 传输场可视化 |lwN!KVQ, >}*jsqaVU
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hp4(f W h';v'"DoW` 优化后设计的性能分析 ;i:wY& 3+5\xRq
:q<%wLs `kSCH; mwP 走进VirtualLab Fusion q"<- %iC63)(M
_ n4ma {~g VirtualLab Fusion工作流程 \#,#_ •分析超表面(metasurface)单元格 QvN
<uxm −纳米柱超表面构件的严格分析[用例] 12xP)*:$ •构建超颖光栅 RsfTUb)< •分析光栅衍射效率 KocXSh U −光栅级次分析仪[用例] Sr 4 7u{n •光栅结构的参数优化 'a?.X _t
> C&<dO#i Jjh!/pWZ4 VirtualLab Fusion技术 L6=RD<~C G%jJ>T4
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