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2021-02-08 11:03 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
摘要 4A9{=~nwT lo'W1p tgjr&G}a@0 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。 F @Te@n 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 "*,XL
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w`l{LHrR 1^i Pji/ 建模任务 Fq9Q+RNMZL _gD
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Jv.UQ ,t)x{I;C) 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 1xv8gC:6 -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 2>*%q%81 -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? 9o>8o 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) Cuc$3l(% /O]t R 单元格分析(折射率一致) wO2_DyMm@ Tr^nkD{ 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 w1UA?+43 Bo5ZZY
BcD&sQ2F ~Y.tz`2D 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) -R{V- nk3y"ne7
&CwFdx:Ff X*,Kb(3 单元格分析(折射率一致) inlk++Og e L.(p
k^< 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 uIU5.\"s jF[ 1za
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uytE^ @,XSs 选择单元格(TiO2-玻璃界面) $`Ix:gi U?.9D
j5I`a 1j` Hi]cxD*` 柱直径的选择 t20PP4FWM _j_x1.l 实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 hQNe;R5 ~ H6r.:]
UJs$q\#RO 闪耀光栅构建 ?JxbSK# $wYFEz
^9-&o 初始设计性能分析 =vT<EW}[ {-BRt)L[
%7g:}O$ 传输场可视化 fh^lO ^ l]<L [Y,E-
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Dz./w R/`q/0T. 超颖光栅的进一步优化 /.M+fr S 7OWbAu;
-)vEWn$3< jgS%1/& 优化后设计的性能分析 0P>OJYFr' nADX0KI
lO:.OZu e|4&b@ 走进VirtualLab Fusion OiDhJ mZIoaF>t
PR|R`.QSs 8.bKb<y VirtualLab Fusion工作流程 h d~$WV0# •分析超表面(metasurface)单元格 tRpEF2 −纳米柱超表面构件的严格分析[用例] Ap{}^ •构建超颖光栅
Quf_' •分析光栅衍射效率 Jgu94.;5 −光栅级次分析仪[用例] (z$r :p •光栅结构的参数优化 HG'{J ^t
L !4t[hhe= a^5^gId5l! VirtualLab Fusion技术 S(aZ4{a@ Vx_rc%'
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