南京航空航天大学 应用物理系, 南京 211106
为了产生具有特殊性质的聚焦矢量光场, 根据狭槽天线与线偏振片的相似性, 设计了刻蚀有多个不同方向狭槽天线环形阵列的超表面, 作为离散型复振幅光瞳滤波器使用。以径向偏振入射光为例, 经该滤波器并经大数值孔径透镜紧聚焦后, 可获得衍射受限的超长3维光管场。结果表明, 由于狭槽天线具有局域调控入射光场振幅和相位的特性, 各个环带上具有各自特定的透射率, 同时具有特定的二元相移(0/π)分布, 可以用来实现具有特殊性质的矢量光场。这种结构的超表面对矢量光束的产生与调控提供了新途径。
物理光学 矢量光场 光瞳滤波器 超表面 狭槽天线 physical optics vectorial field pupil filter metasurface slot antenna
通过对化学腐蚀法制备的单晶硅表面微结构进行分析, 建立了一种金字塔微结构的数学模型, 采用时域有限差分法(FDTD)数值计算了波长在300~1000nm范围内微结构表面反射率随波长的变化规律, 并将计算结果与实验测量结果进行了比较、分析和解释。在此基础上, 针对不同实验条件下所形成的金字塔微结构差异, 数值计算了几种不同参数金字塔结构表面的反射率随波长的变化规律。研究表明, 反射率随金字塔的占空比和倾角的增大而减小, 而金字塔尺寸变化对反射率的影响较小。当金字塔的结构参数为底边长2μm、占空比1、倾角约60°时减反效果较好, 平均反射率仅为6.28%。
衍射 抗反射 时域有限差分法 金字塔 单晶硅 diffraction anti-reflection finite-difference time-domain pyramids monocrystalline silicon
