利用金属-介质多层结构对矢量场散度进行光学计算

我们从理论上描述了二维矢量场散度的光学计算，该矢量场由入射光束的横向电场分量组成。散度是在光以斜入射到层状结构上时通过反射计算的。我们表明，在线偏振入射光束的特定情况下，实现散度算子的层状结构也允许计算梯度并执行各向同性微分。作为计算散度的层状结构示例，我们提出了一种金属-介质多层结构，由金属基底上的两对金属和介质层组成。所设计的多层结构的数值模拟结果证实，散度算子被高精度地计算。我们还演示了将所设计的结构用于光学方向微分以及计算梯度算子和 Laplace 算子的可能性。