[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

p7Gs  
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。 UvxJ _  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 D 0\  
?UQE;0 B  
9^3y\@ m  
Z,_yE*q  
建模任务 \{P(s:  
`4gm'C  
gNo.&G [  
LezM=om.  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 aKhI|%5kA  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 y`!3Z} 7  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ =uIu0_v  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) 39BGwKXb  
         w<tr<Pu'  
单元格分析（折射率一致） xmT(yv,  
WpWnwQY`#  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 l{E+j%  
oost}%WxN  
=pF 6  
?sdVd  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） x3MV"hm2  
Ir_K83VM  
3<AZ,gF1  
/q ;MihK  
单元格分析（折射率一致） ?R&,1~h  
}`{aeVHT  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 e@Q<hb0<eU  
7^A;.x  
.Qn54tS0q  
S2HG
f~rE  
/o*r[g7<  
.#2YJ~  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） >t<FG2  
loZJV M  
jV;&*4if  
     I!%T!B540  
柱直径的选择 !=;^Grv>  
4=9To|U*  
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。 ):  
U+3,(O  
<]r.wn=}M  
闪耀光栅构建 R%Gh4y\nF  
6] <~0{  
}nvHEo  
初始设计性能分析 x0
0"d$!  
WoHFt*e2  
,^3eMn  
传输场可视化 s?@{  
"2o,X
F  
dq%7A=-  
rhO ]4A  
$?YRy_SI  
超颖光栅的进一步优化 w4H3($ K  
, |CT|2D>  
M;V (Tf  
o
>mZ$  
优化后设计的性能分析 h@7Shp  
|kyxa2F{  
 O
;h]  
     M:z)uLDw  
走进VirtualLab Fusion n8DWA`[ib  
]1>U@oK  
IT5AB?bxH  
     4#MvOjA5[  
VirtualLab Fusion工作流程 7d*SZmD   
•分析超表面(metasurface)单元格 -h%;L5oJ2,  
<cW$ \P}hV  
•构建超颖光栅 E}sjl  
•分析光栅衍射效率 AmNmhcN  
cobq+Iyu  
•光栅结构的参数优化 :[z=u  
H)(@A W+-  
*Nloa/a&9  
VirtualLab Fusion技术 jFf2( AR  
   Y[k%<f  
NTS tk{s,