065 – COMSOL超材料专题教程⑤偏振转换（带讲解视频）

本例是“COMSOL光学超材料专题教程”中的第五讲，首先展示一下教程的海报：

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下面是针对第五讲的详细介绍：

基本介绍：

• 主要内容：根据发表在 APL Photonics 上的论文《Invited Article: Broadband highly efficient dielectric metadevices for polarization control（作者：Sergey Kruk 等）》，复现了其中的 Fig.3ab、Fig.4ac；
• 最后举的例子基于 COMSOL 频域求解，使用的软件版本为 COMSOL 6.0 (6.0.0.318)；
• 计算所需的内存：8 GB；
• 涉及的内容：建立三维模型、“电磁波，频域” 物理场接口、定义全局参数、用自己定义的参数构建几何结构、用拉伸方法构建椭圆柱体、从材料库添加材料、讲解交叉偏振衍射级、计算输出光中x/y线偏振或LCP/RCP圆偏振等单一成分的透射率、计算 “y偏振→y偏振” 的同偏振透射率、计算 “y偏振→x偏振” 的交叉偏振转换效率、计算 “线偏振→圆偏振” 的转换效率、物理场控制网格、多步骤求解并储存中间步骤的解、为不同的研究步骤应用不同的模型配置、在数据集中进行解的合并、提取 S 参数的相位、计算超表面的透射相位、在同一个表达式中引用不同数据集中的物理量、一维绘图组-全局 等；
• 绘制了：x/y偏振光入射的总透射率 vs. 波长的曲线、x/y偏振光入射的透射相位和相位差 vs. 波长的曲线、“y偏振→y偏振” 同偏振的透射率 vs. 波长的曲线、“y偏振→x偏振” 交叉偏振的转换效率 vs. 波长的曲线、“y偏振→左旋圆偏振” 的转换效率 vs. 波长的曲线、“y偏振→右旋圆偏振” 的转换效率 vs. 波长的曲线；
• 本次课录制了时长为 51 min 的讲解视频（从打开软件开始录到画出结果为止）。
• 付费后可以观看讲解视频，并下载案例文件。购买此案例不附带答疑指导。

包含的文件截图、课程视频截图：

详细描述：

如上图所示，椭圆柱形多晶硅放置在石英衬底上构成一个超表面。椭圆柱旋转了45°，且排列周期 D 为 750 nm。波长为 1400 ~ 1700 nm 的线偏振或圆偏振光从衬底一侧入射。

当该超表面用作线偏振转换器件（类似半波片）时，尺寸取 a = 280 nm、b = 430 nm、c = 850 nm。当该超表面用作圆偏振产生器件（类似1/4波片）时，尺寸取 a = 310 nm、b = 370 nm、c = 850 nm。

用 COMSOL 仿真 “类半波片” 和 “类1/4波片”。

计算的内容和结果：

1、椭圆柱不做旋转，x 或 y 方向入射的线偏振光的透射率（左：论文中的结果，右：本例的结果）👇

2、椭圆柱不做旋转，x 或 y 方向入射的线偏振光的透射相位差（左：论文中的结果，右：本例的结果），论文图中 φ_x 和 φ_y 好像标反了 👇

3、当该超表面用作线偏振转换器件（类似半波片）时，“y偏振→y偏振” 的透过率，“y偏振→x偏振” 的转换效率（左图虚线：论文中的仿真结果，右：本例的结果）👇

4、当该超表面用作圆偏振产生器件（类似1/4波片）时，“y偏振→左旋圆偏振” 的转换效率，“y偏振→右旋圆偏振” 的转换效率（左图虚线：论文中的仿真结果，右：本例的结果）👇

付费后将能看到讲解视频，并下载讲解过程中做出来的模型文件。

再次提醒：在本页面上付款购买的是 “COMSOL光学超材料专题教程” 的第五讲，而非全套课程。购买案例不附带答疑指导服务。