1.一種結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,步驟1)中,所述超表面的單元結(jié)構(gòu)包括二氧化硅包層以及設(shè)置在所述二氧化硅包層上的硅納米塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,步驟2)中,通過時域有限差分方法計算多個超表面的單元結(jié)構(gòu)在自由空間輸入光源下的共振相位響應(yīng)分布及透過率分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,步驟3)中,所述的耦合波導(dǎo)光柵為單步刻蝕光柵,所述的耦合波導(dǎo)光柵包括多個耦合波導(dǎo)光柵的單元結(jié)構(gòu),耦合波導(dǎo)光柵的單元結(jié)構(gòu)包括亞波長光柵結(jié)構(gòu)和直光柵結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,步驟4)中,設(shè)計偏折超表面,具體包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,步驟5)中,根據(jù)步驟3)利用光柵的均勻初始結(jié)構(gòu)和光源的傾斜入射角度,約定最小線寬,利用定向優(yōu)化算法對光柵的均勻初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行切趾設(shè)計,得到切趾光柵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的設(shè)計方法,其特征在于,步驟6)中,根據(jù)步驟4)得到的偏折超表面和步驟5)得到的切趾光柵,確定結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件的結(jié)構(gòu),具體包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項所述的設(shè)計方法設(shè)計的結(jié)合超表面的雙層結(jié)構(gòu)垂直耦合器件。