Недзеркальне відбиття світла планарними діелектричними метаматеріалами з косокутною періодичною коміркою

Abstract

В роботі розв’язані задачі дифракції на субхвильовому періодичному у двох напрямках масиві, який сформовано з кремнієвих дисків та розташовано на металізованій підкладці. Розглянуто дві поляризації хвилі, що падає, досліджено випадок похилого падіння хвилі та розглянуто випадок косокутної базової комірки масиву. Показано умови формування недзеркального відбиття світла від такої структури. Встановлено, що формування такого відбиття обумовлено наявністю у спектрі відбиття додаткового дифракційного променя, що може розповсюджуватись у вільному просторі, та власними коливаннями диска. Показана можливість формування резонансного недзеркального відбиття із збереженням поляризації та інтенсивності світла, виводу недзеркального променя поза межі площини падіння та розділення падаючого променя на декілька із фільтрацією за напрямом розповсюдження та поляризацією.

In the work, diffraction problems are solved on a subwavelength periodic array in two directions, which is formed from silicon discs and is located on a metallized substrate. Two polarizations of the incident wave were considered, the case of oblique incident wave was investigated, and the case of an oblique base cell of the array was analyzed. The conditions for the formation of non-specular reflection of light from such type structure are shown. It was established that the formation of a non-specular reflection is caused by the presence in the reflection spectrum of an additional diffracted beam that can propagate in free space, and the disk's eigen oscillations. The possibility of forming a resonant non-specular reflection while preserving the polarization and intensity of light, outputting a non-specular beam outside the incidence plane and dividing the incident light into several beams with filtering according to the direction of propagation and polarization is shown.