[技术]闪耀超颖光栅的建模与设计 [复制链接]

摘要 yYn7y1B  
z%44@TP  
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。 *4?%Y8;bF6  
特别地，我们在仿真中评估了偏振相关效率。 j,CVkA*DY  
b2G1@f.U  
|[/'W7TV%?  
X-}]?OOs  
建模任务 Rs;Y|W4'  
QrRnXlEM8  
-PLh|  
j5V{,lf  
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 [6cf$FS9  
-选择合适的单元格(unit cells)/构件，以及 PIZK*Lop  
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置？ .BrYz:
#A  
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) akV-|v_  
rkWiGiisM  
单元格分析（折射率一致） 'NSfGC%7R  
;I!Vba  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 uE-|]QQo  
R&FO-{S  
N%fDgK  
U}^`R,C  
传输振幅/相位与柱直径（@633nm） R-OQ(]<*  
:?f^D,w_B  
~__rI-/_  
pv@w 8*  
单元格分析（折射率一致） Z@6xu;O  
`=19iAp.  
首先，我们设定周期性复制相同的方柱，并改变柱直径（D）。 /f]'_t0\.  
BT*{&'\/  
m)e~HP7M  
uQO\vRh0  
CC|=$(PgT  
8&c:73=?X  
选择单元格（TiO2-玻璃界面） $n_ax\15  
=.2)wA"e'  
+r$M 9  
bD
<hzOa  
柱直径的选择 mt}3/d  
qTI_'q  
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。 ,)Z1&J?  
-
I.BQ  
!<= ^&\A  
闪耀光栅构建 kWbD?i-  
OTD<3Q q  
6
@-O#,]J  
初始设计性能分析 g-DFcwO,V  
&{ZTtK&JF  
KZ$^Q<d^  
传输场可视化 W ![*0pL  
?9ScKN  
)}
i|)^J  
k`NXYf:  
xew s~74L  
A75z/O{  
超颖光栅的进一步优化 e~PAi8B5  
kS
<9cy[O  
,nSapmg  
{)PgN  
优化后设计的性能分析 -~ H?R  
#D .hZ=!  
 wkKSL  
A?"/ >LM  
走进VirtualLab Fusion q*7:L  
hGbSN_F  
1-~sj)*k  
YSux#*#H  
VirtualLab Fusion工作流程 SY$%)(c8kL  
•分析超表面(metasurface)单元格 '4,>#D8@O  
−纳米柱超表面构件的严格分析[用例] :&BE-f  
•构建超颖光栅 <8BNqbX  
•分析光栅衍射效率 lt& c/xi_  
−[用例] C~R,,  
•光栅结构的参数优化 Vw+RRi(  
)}1S `*J/O  
V?-SvQIk1  
PE<(eIr  
VirtualLab Fusion技术 `c?8i  
^b6yN\,S