单色光与太阳光照射下一维衍射光栅沟槽内的光捕获

采用瑞利-模态法计算了完美导电矩形截面一维衍射光栅沟槽内的电磁场。引入增强系数($\eta$)来量化这种能量集中程度。因此，$\eta >$1 意味着沟槽内的电磁能量大于将衍射光栅替换为完美反射镜后相同体积内的电磁能量。本文结果表明，在某些通常较窄的波长范围内，$\eta$ 可高达数十倍。然而，在太阳光照射下，$\eta$ 降至约 20%。在后一种情况下，当沟槽之间的光学间距 $dn$ 大于 500 nm 时达到该值，其中 $d$ 为沟槽间距，$n$ 为沟槽内物质的折射率。对于小于 500 nm 的 $dn$，增强系数变得可忽略不计。