لنز فراسطح پلاسمونی مسطح آرایش پذیر با استفاده از ماده ناهمسانگرد TiO۲: طراحی و شبیه سازی

در این مقاله، طراحی و شبیه­سازی لنزی تنظیم­پذیر با فراسطح پلاسمونی ارائه می­شود که روی زیرلایه ناهمسانگرد تک­محور چاپ شده است. سلول واحد این ساختار، نانوآنتنی Vشکل از جنس طلاست که بر روی لایه نازک دی­اکسید تیتانیوم (TiO۲) قرار می گیرد. نانوآنتن مذکور دارای دو درجه آزادی در استخراج دیاگرام فازی است که یکی از آن­ها، پارامتر طول بازوی عنصر نانوآنتن و دیگری زاویه بین دو بازوی Vشکل است. استفاده از زیرلایه TiO۲ هم انعطاف بیشتری به سلول واحد اضافه می­کند که به تغییر میزان ناهمسانگردی زیرلایه در طول­موج­های نوری برمی­گردد. به کمک روش ممان، دیاگرام­های دامنه و فاز میدان پراکنده­شده با قطبش متعامد از سلول واحد برای حالتی که محور نوری زیرلایه ناهمسانگرد در جهت محور x قرار دارد، محاسبه می­شود و در طراحی لنز مسطح استفاده می­شوند. با استفاده از دیاگرام فازی حاصل و اصل طول نوری یکسان، نانوآنتن­های خاصی در سطح لنز چیده می­شوند تا جابجایی فاز لازم را برای ایجاد نقاط متمرکز­کننده نور در کانون­های لنز تامین کنند. در مرحله پایانی، لنز طراحی شده، شبیه­سازی می­شود و نشان داده می­شود که در اثر تابش موج صفحه­ای به سطح لنز، دو نقطه کانونی برای تمرکز نور در قسمتهای جلوئی و پشتی آن حاصل می­شود که با تغییر زاویه بین محور نوری زیرلایه ناهمسانگرد و جهت میدان الکتریکی موج تابشی، شدت نور در کانون­ها تنظیم می­شود. چنین رفتاری با چرخش محور نوری زیرلایه ناهمسانگرد یا تغییر قطبش موج تابشی حاصل می­شود.

کلیدواژه ها:

زیرلایه ناهمسانگرد ، فراسطح پلاسمونی ، روش ممان ، لنز پلاسمونی تنظیم پذیر