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闪耀超颖光栅的建模与设计
时间:2020-11-02 08:56来源:讯技光电作者: 技术部点击:打印
摘要

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。
特别地,我们在仿真中评估了偏振相关效率。

 
建模任务
 
如何设计具有优化的第一级次衍射效率的超颖光栅
-选择合适的单元格(unit cells)/构件,以及
-在一个光栅周期内排列并优化它们的位置?
光栅参数和设计方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998)
 
单元格分析(折射率一致)
 
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。



传输振幅/相位与柱直径(@633nm)

 
单元格分析(折射率一致)
 
首先,我们设定周期性复制相同的方柱,并改变柱直径(D)。



 
选择单元格(TiO2-玻璃界面)
 

 
柱直径的选择
 
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。
 
闪耀光栅构建
 
初始设计性能分析
 
传输场可视化


 
超颖光栅的进一步优化

 
优化后设计的性能分析
 
 
走进VirtualLab Fusion

 
VirtualLab Fusion工作流程
•分析超表面(metasurface)单元格
•构建超颖光栅
•分析光栅衍射效率
•光栅结构的参数优化
 
VirtualLab Fusion技术
  
 
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