摘要

超穎光柵(metagratings)通常由納米柱組成。因其具有不同的應用而越來越受到人們的關注。它們以在非近軸情況下的高衍射效率和對偏振不敏感而聞名。在這個例子中，我們仿照P.Lalanne等人的工作，利用方形納米柱構造了閃耀超穎光柵，并演示了在VirtualLab Fusion中對超穎光柵的優化。

特別地，我們在仿真中評估了偏振相關效率。

 

建模任務

 

如何設計具有優化的第一級次衍射效率的超穎光柵

-選擇合適的單元格(unit cells)/構件，以及

-在一個光柵周期內排列并優化它們的位置？

光柵參數和設計方法遵循P. Lalanne, et al., Opt. Lett. 23, 1081-1083 (1998)

 

單元格分析（折射率一致）

 

首先，我們設定周期性復制相同的方柱，并改變柱直徑（D）。

傳輸振幅/相位與柱直徑（@633nm）

 

單元格分析（折射率一致）

 

首先，我們設定周期性復制相同的方柱，并改變柱直徑（D）。

選擇單元格（TiO2-玻璃界面）

 

 

柱直徑的選擇

 

實際上，基板是以不同的材料作為柱。這里，我們考慮玻璃基板。

 

閃耀光柵構建

 

初始設計性能分析

 

傳輸場可視化

 

超穎光柵的進一步優化

 

優化后設計的性能分析

 

 

走進VirtualLab Fusion

 

VirtualLab Fusion工作流程

?分析超表面(metasurface)單元格

?納米柱超表面構件的嚴格分析[用例]

?構建超穎光柵

?分析光柵衍射效率

?光柵級次分析儀[用例]

?光柵結構的參數優化

 

VirtualLab Fusion技術

  

 

文件信息

 

更多閱覽

-Rigorous Analysis of Nanopillar Metasurface Building Block

-Analysis and Design of Highly Efficient Polarization Independent Transmission Gratings