BIC 支持的超表面最大可调手性光响应
摘要:本文围绕 BIC 支持的超表面的最大可调手性光响应展开研究,在复现 2022 子刊 NC 的实验基
础上,利用 comsol 和 matlab 等软件进行建模与仿真,分析了超表面的偏振转换、能带、偏振场分
布、Q 因子、圆二色性 CD 谱、光场模式、斜入射和复杂结构等关键参数。本文的研究结果表明,在
采用所展示的结构后,通过修改参数可以实现文章所述的所有结果。本文详细介绍了超表面的原理、
设计方法和性能优化策略,旨在为实现更高效的光学功能提供理论基础和设计指导。
关键词:超表面,BIC,偏振转换、能带、偏振场分布、Q 因子、圆二色性 CD 谱,光场模式、斜入射
、复杂结构建模
1. 引言
超表面作为一种新兴的光学器件,具有广泛的应用前景。其可调手性光响应是实现光场控制和信息处
理的关键特性之一。本文旨在研究 BIC 支持的超表面在可调手性光响应方面的性能,并通过复现
2022 子刊 NC 的实验结果,进一步深入分析超表面的关键参数和优化策略。
2. 超表面的原理与设计方法
超表面是指由亚波长结构组成的二维平面,可以对光学波进行高效的调控。本节介绍了超表面的基本
原理,包括 BIC(Bound in Continuum)效应的实现原理,以及超表面的设计方法,包括基于共
振原理和多级结构的设计思路。
3. 超表面的偏振转换与能带分析
偏振转换和能带是超表面的核心功能之一,本节通过仿真与分析,探讨了超表面在偏振转换和能带方
面的性能。利用 comsol 和 matlab 等软件,模拟了超表面在不同频率和入射角度下的偏振转换效果
,并通过能带分析验证了其工作原理与性能。
4. 超表面的偏振场分布与 Q 因子分析
在超表面的设计过程中,偏振场分布和 Q 因子是重要的优化指标。本节通过仿真与分析,研究了超表
面的偏振场分布和 Q 因子的关系。利用 comsol 等软件,模拟了超表面在不同模式下的偏振场分布,
并分析了其与 Q 因子之间的相互关系。
5. 超表面的圆二色性 CD 谱与光场模式分析
圆二色性 CD 谱和光场模式是衡量超表面性能的重要指标之一。本节通过仿真与分析,研究了超表面
的圆二色性 CD 谱和光场模式。利用 comsol 和 matlab 等软件,模拟了超表面在不同波长和入射角
度下的圆二色性 CD 谱,并分析了其与光场模式之间的关系。
6. 超表面的斜入射和复杂结构建模