لنز فراسطح پلاسموني مسطح آرايش‌ پذير با استفاده از ماده ناهمسانگرد TiO2: طراحي و شبيه‌ سازي

در اين مقاله، طراحي و شبيه سازي لنزي تنظيم پذير با فراسطح پلاسموني ارائه مي شود كه روي زيرلايه ناهمسانگرد تك محور چاپ شده است. سلول واحد اين ساختار، نانوآنتني Vشكل از جنس طلاست كه بر روي لايه نازك دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) قرار مي‌گيرد. نانوآنتن مذكور داراي دو درجه آزادي در استخراج دياگرام فازي است كه يكي از آن ها، پارامتر طول بازوي عنصر نانوآنتن و ديگري زاويه بين دو بازوي Vشكل است. استفاده از زيرلايه TiO2 هم انعطاف بيشتري به سلول واحد اضافه مي كند كه به تغيير ميزان ناهمسانگردي زيرلايه در طول موج هاي نوري برمي گردد. به كمك روش ممان، دياگرام هاي دامنه و فاز ميدان پراكنده شده با قطبش متعامد از سلول واحد براي حالتي كه محور نوري زيرلايه ناهمسانگرد در جهت محور x قرار دارد، محاسبه مي شود و در طراحي لنز مسطح استفاده مي شوند. با استفاده از دياگرام فازي حاصل و اصل طول نوري يكسان، نانوآنتن هاي خاصي در سطح لنز چيده مي شوند تا جابجايي فاز لازم را براي ايجاد نقاط متمركز كننده نور در كانون هاي لنز تامين كنند. در مرحله پاياني، لنز طراحي شده، شبيه سازي مي شود و نشان داده مي شود كه در اثر تابش موج صفحه اي به سطح لنز، دو نقطه كانوني براي تمركز نور در قسمتهاي جلوئي و پشتي آن حاصل مي شود كه با تغيير زاويه بين محور نوري زيرلايه ناهمسانگرد و جهت ميدان الكتريكي موج تابشي، شدت نور در كانون ها تنظيم مي شود. چنين رفتاري با چرخش محور نوري زيرلايه ناهمسانگرد يا تغيير قطبش موج تابشي حاصل مي شود.