非局域完美吸收薄膜的设计与仿真

作者：刘建晓; 张丽; 杜晶晶; 刘啸岚; 孟令辉^*

来源：激光与光电子学进展, 2022, 59(21): 256-261.

• 薄膜
• 等效介电常数
• 非局域
• 金属纳米结构

时域有限差分（FDTD）方法在计算金属纳米结构的非局域特性时，往往需要更小的空间离散步长，当模型尺寸较大时会给计算带来困难。而描述金属非局域介电特性的流体力学模型由于纵向波矢的引入，给传输矩阵法（TMM）等半解析方法的运算造成不便。因此，提出了一种结合FDTD与TMM求解纳米金属非局域薄膜吸收率的方法。采用FDTD方法获得金属的反射系数和透射系数，并反演得到非局域金属的等效介电常数。将等效介电常数及模型参数代入TMM中，计算出完整结构的电磁特性。结果表明，该方法能很好地解决FDTD离散网格过小造成的内存不足和TMM中纵向波矢带来的计算复杂问题，且能快速完成分层纳米结构反射率、透射率和吸收率的计算。

• 单位
  衡水学院