基于微纳结构和材料特性的光场调控模拟

作者

郑新志，窦世基，刘翔，赵晨曦，赵世龙，杨岳，王少义，赵宗庆，马玉杰

摘要

采用有限差分时域算法模拟微纳结构目标的光场分布，探究微纳结构目标中的光传输机理，分析材料性质和结构参数对光传输特性和光场分布的影响。基于光场分布和演化的仿真结果，比较了不同电导率的半导体氧化铝、绝缘体二氧化硅和金属铜的纳米线和纳米孔阵列靶材中的激光传输特性，并分析了光传输过程中光场分布的改变。结果表明，通过改变靶材结构中空穴的直径和间距，可以调制目标中的光传输特性和光场分布，光场可以在介电材料和真空区之间周期性振荡，或在稳定状态下传输。当激光在铜纳米孔阵列中透射时，透光率随着空穴半径的增加而增加。基于光场分布和演化的仿真结果，对比了不同材料和微纳结构靶材的激光透射特性，给出了物理图像和相应的现象，并根据光场调控要求给出了微纳结构靶材设计。