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2025-10-21 08:04 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
摘要 9qO:K79| mM^8YL 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。 uM!r|X)8 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 r
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3/|{>7]1 d~bH!P 建模任务 ]~x/8%e76 28qWC~/9
m_ONsZHy X1PlW8pd 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 \7w85$ -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 QR"O)lP -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? ump:dL5{ 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) Kz2^f@5=F VqT[ca\ 单元格分析(折射率一致) z8[|LF-dx l{SPV8[i 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 ^>}[[:( 6/ ^|12~d_.T
-#z'A !F s)"? 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) 0JL6EL>_ M@ZpgAfq
M#<fh:> N0KRND 单元格分析(折射率一致) ~=]@],{ ]Lft^,7 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 iK0J{' eeR@p$4i
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ba:^zO^ &IY_z0= 选择单元格(TiO2-玻璃界面) EF{'J8AQ mP+yjRw
5Kxk9{\8 siZ_JJW 柱直径的选择 0s[3:bZ\Ia P[K
T 实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 1MFpuPJk tdK^X1
}ZGpd9D 闪耀光栅构建 C8zeqS^N ~TIZumGB
'UCx^- 初始设计性能分析 UoT}m^ G 6u3(G j@
[:'?}p 传输场可视化 #$T"QL@ LMj'?SuH
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lZ 超颖光栅的进一步优化 '0rwNEg 5!p'n#_
HaUo+,= !Hj)S](F 优化后设计的性能分析 ?E@[~qq_ xM,(|p(
XmR5dLc8 m(]IxI 走进VirtualLab Fusion > PA,72e kfECC&"
,6pH *b$ fbkjK`_q VirtualLab Fusion工作流程 Vtk|WV?>P+ •分析超表面(metasurface)单元格 izo
$0 −纳米柱超表面构件的严格分析[用例] rJj~cPwL" •构建超颖光栅
>ON.ftZi •分析光栅衍射效率 5aQg^f%\ −光栅级次分析仪[用例]
p$ v +L •光栅结构的参数优化 c17==S
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