[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

"_5av!;A g  
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。 `cVG_=2  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 WxI
P~  
3 vE;s"/  
Yz{UP)TC  
WI~';dK2]  
建模任务 PRf2@0
ZV  
33 N5>}  
3pl.<;9r  
-<CBxyZa&  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 !f"@pR6  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 t1Cyyb  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ ~/gqXT">  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) 9#pl BtQ**  
         gKBcD\F  
单元格分析（折射率一致） K _y;<a]  
Vwl`A3Y  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 6h
;$^3x$  
qzV:N8+,`  
$L;7SY?  
;2&(]1X  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） !_zmm$bR  
[?]s((A~B  
}X}fX#[  
9n44 *sZ  
单元格分析（折射率一致） lgre@M]mg  
%hOe `2#$  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 T;.#=h  
n?:s/6tP  
wVw3YIN#  
*Q5/d9B8TN  
cojuU=i  
@u$4{sjgf\  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） &K|CH? D  
Q- j+#NGc  

Jf4D">h  
     IDwneFO  
柱直径的选择 .pG_j]  
Ns&SZO  
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。 'KM@$2tK^q  
lts{<AU~  
|P~TZ  
闪耀光栅构建 M(SH3~  
c1!h;(&  
-pyTzC$HO  
初始设计性能分析 ={8ClUV#  
QnVYZUgJeV  
M%yT?R+  
传输场可视化 -*+7-9A I  
6uR:/PTG  
E3sl"d;~  
+>37'PD  
&5c)qap;n  
超颖光栅的进一步优化 XeJx/'9o{  
6YYZ S2  
g$9Yfu  
So,EPB+  
优化后设计的性能分析 ~#7=gI&p@  
,Cde5A{K  
|*jnJWH4:  
     H8rDG/>^  
走进VirtualLab Fusion AfFFu\  
#!C/~"Y*`|  
jh2D9h  
     1kvBQ1+  
VirtualLab Fusion工作流程 oB#KR1 >%7  
•分析超表面(metasurface)单元格 c9r, <TR9  
0
P&rTtU6  
•构建超颖光栅 1i^
!A&  
•分析光栅衍射效率 G-9]z[\#  
qAHQZKk  
•光栅结构的参数优化 m".8-
 
b&s"x? 7  
4*G#fW-  
VirtualLab Fusion技术 rp+&ax}Wh  
   iO>2#p8$NR  
L
+(5`Y