[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

6/u]r  
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。 k:1p:&*m  
        特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 KO*# ^+
g  
b,vSE,&xP  
SP}!v5.  
Y#aL]LxZE  
建模任务 &Pk #v  
yjcZTvjJ  
3y#0Lb-y  
1!N|a< #  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 S
87E$k  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 '0\,waEu  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ z4CqHS~%  
        光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) Ag[Zs%X  
         JATW'HWC|I  
单元格分析（折射率一致） Dnx` !  
rlUo#  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 l', +l{\Z  
zG IxmJ.  
aCxF{>n  
b'x26wT?  
    传输振幅/相位与柱直径（@633nm） q!L@9&KAQ  
]iI2  
SX/E@vYb  
4gR;,%E\TO  
单元格分析（折射率一致） CjFnE  
*A<vrkHz  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 B/Jz$D  
"Zh3,  
<b JF&,  
_?VMSu  
DxM$4  
[P:+n7= ,l  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） y$Nqw9  
#BLx +mLq  
%P8*Az&]T  
     {[I]pm~n  
柱直径的选择 >O;V[H2[  
LyRbD$m  
实际上，基板是以不同的材料作为柱。这里，我们考虑玻璃基板。 ;!~&-I0l  
pY~/<lzW  
`;~A  
闪耀光栅构建 _^%DfMP3i\  
T]_]{%z  
If>bE!_BO  
初始设计性能分析 Uf}u`"$
F  
o=zr]vv  
<%Al(Lm0  
传输场可视化 mz>GbImVD~  
o=]\Jy  
!VDNqW  
m;4qs#qCg?  
-~_[2u^3  
超颖光栅的进一步优化 0s$;3qE  
`=Z3X(Kc  
wU}%]FqtZ=  
z7X,5[P  
优化后设计的性能分析 ;:PxWm|_  
F tS"vJ\  
5:yRFzhqd  
     '.B5C
Q  
走进VirtualLab Fusion
ieap  
{j8M78}3  
H`bS::JI-  
     g)mjw  
VirtualLab Fusion工作流程 \=qZ),bU@  
•分析超表面(metasurface)单元格 +HT?>k  
p![UOI"W  
•构建超颖光栅 (Q?@LzCjy  
•分析光栅衍射效率 ,,c+R?D  
:.P
{
}\/  
•光栅结构的参数优化 $TX]*hNn  
d-cW47  
*'cyFu$  
VirtualLab Fusion技术 T -p~8=I  
   oTN:Q"oK7?  
^)p+)5l