近周期表面中辐射模与导模耦合的高效微扰框架
光学
2023-05-11 v3
摘要
我们提出一种半解析框架，用于计算缓慢变化（近均匀或近周期）表面中辐射波与导波的耦合，这与大面积超表面中非局域效应的利用尤为相关。我们的框架弥合了缓慢变化表面理论中的空白：除暴力数值模拟外，当前近似方法可分别建模导波或辐射波，却难以建模其耦合。我们通过结合两种方法解决此问题：局部周期近似（通过组合一组周期散射问题来近似辐射散射）与空间耦合波理论（利用本征模展开对导波进行微扰建模）。我们针对近均匀与近周期表面推导了框架，并分别以暴力有限差分时域模拟验证各情形，结果显示随表面变化趋缓一致性增强。
引用
@article{arxiv.2203.02602,
title = {Efficient perturbative framework for coupling of radiative and guided modes in nearly periodic surfaces},
author = {Sophie Fisher and Raphaël Pestourie and Steven G. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02602},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 3 figures