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2021-02-08 11:03 |
闪耀超颖光栅的建模与设计
摘要 ngmHiI W lVb{bO9-O ] (%EQ[ 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。 Ql 2zC9C 特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。 _]oNbcbt( Mk-zeq<2z
3MqyHOOv ^l;N;5L 建模任务 =Oyn< <c;U 0! m
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Q%5 如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅 E@.daUoB -选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及 Y6+/_$N4| -在一个光栅周期内排列并优化它们的位置? Pp{Re|. 光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998) N [qNSo| Ms>CO7Nvy 单元格分析(折射率一致) t=(d, kf $[S)A0O 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 3Gk\3iU! o5h*sQ9
5rX_85 ] |3]#SqX 传输振幅/相位与柱直径(@633nm) NuEcTww 4:Ton
K;L6<a A# n{*A<-vL 单元格分析(折射率一致) 3*8m!gq7s Y|X!da/ 首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。 7!;48\O]w ?1afW)`a.v
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Q8h0:Q SJ7-lben3 选择单元格(TiO2-玻璃界面) k-jlYHsA o;[cApiQ,2
F2)\%HR )x&4 Q= 柱直径的选择 r-e-2y7 '/U% -/@ 实际上,基板是以不同的材料作为柱。这里,我们考虑玻璃基板。 # A#,]XP tNf_,]u
nN'>>'@> 闪耀光栅构建 ]^>RBegJBO 7X{@$>+S
c&"OhzzJK' 初始设计性能分析 |-Q="7b% v;.w*x8Jw
qZ<|A%WQ 传输场可视化 eW\C@>Ke w,zm$s ^
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9i`MUE1Sh SO+J5,)HA 超颖光栅的进一步优化 'GF <_3I2l WR zIK09@
/St d6B* YgLHp / 优化后设计的性能分析 u`gY/]y! z{(c-7*
j"Z9}F@ L"It0C 走进VirtualLab Fusion $_+.D`vx` K)P].htw
;mauA#vd 4c,{Js VirtualLab Fusion工作流程 -(VX+XHW •分析超表面(metasurface)单元格 #9/S2m2\YG −纳米柱超表面构件的严格分析[用例] 7J|eL
yj •构建超颖光栅 7e/K YS+!s •分析光栅衍射效率 f^[u70c82 −光栅级次分析仪[用例] a=r^?q'/ •光栅结构的参数优化 |>dqZ_)v
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