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全玻璃超表面模型：基于FDTD仿真的多焦点传输型超透镜及其在生物医学中的应用研究

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简介：
本研究探讨了利用FDTD仿真技术设计的全玻璃超表面模型，开发出一种新型多焦点传输型超透镜，并探索其在生物医学领域的潜在应用。 全玻璃超表面多焦点超透镜的FDTD仿真与复现研究主要探讨了利用全玻璃材料实现高分辨率轴向多焦点光场生成的技术，并通过降低轴向扫描时间成本，扩展景深在生物医学成像、激光切割等领域的应用潜力。该研究内容涵盖了单焦点和多焦点超透镜的生成模型设计，所有结构均采用二氧化硅来执行传输相位构建。具体包括FDTD仿真模型的设计脚本与Matlab计算代码，并附有详细的复现结果及教程文档。

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  • 全玻璃超表面模型：基于FDTD仿真的多焦点传输型超透镜及其在生物医学中的应用研究
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    本研究探讨了利用FDTD仿真技术设计的全玻璃超表面模型，开发出一种新型多焦点传输型超透镜，并探索其在生物医学领域的潜在应用。 全玻璃超表面多焦点超透镜的FDTD仿真与复现研究主要探讨了利用全玻璃材料实现高分辨率轴向多焦点光场生成的技术，并通过降低轴向扫描时间成本，扩展景深在生物医学成像、激光切割等领域的应用潜力。该研究内容涵盖了单焦点和多焦点超透镜的生成模型设计，所有结构均采用二氧化硅来执行传输相位构建。具体包括FDTD仿真模型的设计脚本与Matlab计算代码，并附有详细的复现结果及教程文档。
     
  • 多波长独立聚焦超构透镜技术的研究：基于FDTD仿真的超表面设计及应用实例展示
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    本研究专注于利用FDTD仿真方法探索多波长独立聚焦超构透镜的设计与实现，并通过具体案例展示了其潜在的应用价值。 多波长独立聚焦超构透镜技术研究主要通过FDTD仿真来设计与展示应用案例。这项研究基于硅矩形纳米柱结构的单元构建，通过调整这些结构的尺寸，在三个特定波长处达到高偏振转换效率，并利用改变纳米柱转角的方法实现连续几何相位调节。由此可以创建出适用于可见光范围内的三原色聚焦和成像功能的超构透镜模型。 案例内容涵盖了硅纳米柱单元结构仿真、偏振转换效率计算以及几何相位分析，还包括了用于不同色散曲线对应的超构透镜相位设计的matlab代码。此外，还展示了不同色散特性的超构透镜模型及其远场电场分布的结果。 该研究案例提供了一个完整的fdtd建模脚本、Matlab中的计算相位代码和仿真复现结果，以及一份详细的word教程。特别值得一提的是，所开发的用于计算不同色散下的超构透镜相位的方法具有广泛的适用性，并可用于任意波段的设计中，显示出良好的可拓展性能。 关键词包括：多波长；独立聚焦超构透镜；FDTD仿真；超表面；硅纳米柱结构；单元设计；偏振转换效率；几何相位调节。
     
  • 全介质超构透镜模型在全斯托克斯偏振成像中的FDTD仿真研究
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    本研究采用有限差分时域法(FDTD)，探讨了全介质超构透镜在全斯托克斯参数偏振成像中的应用与性能，为先进光学器件的设计提供了理论依据。 本段落介绍了全介质超构透镜模型在实现全斯托克斯偏振成像中的应用，并通过FDTD仿真进行了研究。该模型可以实现实时的全斯托克斯偏振聚焦成像，能够同时分离并聚焦X、Y、V、H、RCP和LCP六个偏振态，从而获取入射光场的完整斯托克斯参数信息。 超构透镜由硅纳米柱组成，并利用偏振复用技术来调控不同正交偏振态下的光学响应。案例内容涵盖单个硅纳米柱单元结构的仿真、相位和透过率的参数化扫描，以及用于计算偏振解耦合相位的Matlab代码。此外，还提供了三组相互垂直偏振成像所需的超构透镜模型及其远场电场分布结果，并展示了六像素全斯托克斯超透镜的设计与仿真。 案例包括FDTD仿真模型、建模脚本、用于计算相位的Matlab代码以及详细的Word教程。该设计方法适用于任何波段，为全斯托克斯偏振成像技术的应用提供了新的可能性。
     
  • CST-Matlab联合建模：超表面设计、编码超表面仿真及干涉模型在透镜轨道角动量中的应用研究
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    本研究聚焦于CST与Matlab的集成建模技术，探讨超表面的设计及其在编码超表面仿真实验的应用，并深入分析了干涉模型在透镜轨道角动量领域的影响。 本段落探讨了CST与MATLAB联合建模在超表面设计及编码超表面仿真中的应用，并深入研究了干涉模型以及透镜轨道角动量的应用。主要内容包括：CST-Matlab的联合仿真实验，提供详细的超表面设计方案和仿真指导；针对编码超表面的研究；对不同类型的干涉模型进行探索与分析；最后是关于透镜及其在轨道角动量应用上的深入研究。
     
  • FDTD仿真下的超透镜.rar：聚焦性能分析
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    本资源为《FDTD仿真下的超透镜》提供了一个详细的研究案例，专注于利用时域有限差分法（FDTD）技术对新型超透镜的聚焦性能进行深入分析。通过模拟和实验对比，展示了该设计在光学成像领域的潜在应用价值。 在可见光波段的金属透镜：衍射极限聚焦与亚波长分辨率成像使用FDTD仿真脚本段落件进行研究。
     
  • 基于FDTD算法的超透镜仿真：聚焦建模、参数优化及多材料与波长适应性分析
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    本研究运用FDTD算法对超透镜进行仿真，涵盖聚焦模型建立、参数优化及不同材料和波长下的性能评估。 FDTD算法在超透镜仿真中的应用包括单元参数扫描选择、聚焦建模设计以及近场与远场的计算。此外，该算法还涉及相位计算及离散处理，并且能够通过调整材料类型和波长相关参数实现不同条件下的聚焦效果优化。通过对各种材料和不同波长进行适应性研究，可以灵活地修改周期性和高度等关键参数以达到所需的聚焦特性。
     
  • 长波红外超构透镜偏振复用聚焦FDTD仿真：重现2018年《Optical Letters》研究
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    本研究基于2018年《Optical Letters》的工作，采用FDTD方法进行仿真分析，探讨了长波红外超构透镜的偏振复用聚焦特性。 长波红外超构透镜偏振复用聚焦FDTD仿真 本段落基于2018年《Optical Letters》发表的论文“High-efficiency, linear-polarization-multiplexing metalens for long-wavelength infrared light”，介绍了一种由二氧化钛椭圆纳米柱构成的单元结构，该结构具有各向异性特点。通过调整椭圆柱的长轴和短轴，可以独立调控xy偏振相位，并构建不同偏振下具有不同聚焦相位分布的超构透镜模型，从而实现10.6μm线偏振复用下的聚焦与成像功能。 案例内容主要包括： - 硅纳米柱在10.6μm长波红外中的单元结构仿真。 - 不同偏振传输相位参数扫描计算。 - 超构透镜的偏振复用聚焦相位计算代码。 - 偏振复用超构透镜中相位与结构尺寸匹配的计算代码，以及对应的远场电场分布计算。 案例包含： - FDTD模型 - FDTD建模脚本 - MATLAB计算相位代码及仿真结果复现 - 一份Word教程 偏振复用型超构透镜的相位计算代码和结构尺寸匹配代码具有广泛的适用性，可用于任意波段的超构透镜设计，并具备良好的可拓展性。
     
  • 摩尔调焦超表面透镜：可见光旋转调焦成像技术与双层超构透镜的研究（发表于2021年《Nano Letters》）
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    本文在2021年的《Nano Letters》期刊上发表了关于摩尔调焦超表面透镜的创新研究，重点介绍了可见光旋转调焦成像技术及双层超构透镜的设计与应用。 2021年《Nano Letters》期刊介绍了摩尔调焦超表面透镜技术及其应用研究，其中重点探讨了可见光旋转调焦成像技术和双层氮化镓纳米柱构建的超构透镜设计。通过采用由氮化镓圆柱单元构成的设计方案，并利用摩尔相位超表面原理，实现了可见光在不同角度下的连续聚焦效果。 该论文的研究内容涵盖了多个方面：首先是基于fdtd（时域有限差分法）技术对单个氮化镓纳米柱的结构进行仿真分析；其次是对传输相位参数进行全面扫描以优化性能表现；然后是开发用于双层摩尔超构透镜设计的相位计算代码，以便于精确控制光束聚焦特性。此外，还进行了模型仿真实验来验证理论预测，并通过远场电场分布计算进一步评估其光学成像质量。 论文提供了一系列研究材料支持学习与应用需求：包括fdtd仿真软件中的模型构建脚本、用于相位分析的Matlab代码以及详细的文字教程文档等。这些资源可以帮助研究人员或学生更好地理解和实践摩尔连续调焦超构透镜的设计理念及其在可见光成像领域的潜在价值。 核心关键词涵盖了： - 摩尔连续调焦超构透镜 - 氮化镓纳米柱单元结构 - 双层摩尔相位超表面 - fdtd仿真技术 - 远场电场分布计算方法 - Matlab编写相位分析代码 - 仿真模型的复现结果展示 - 教程文档指导 论文标题可以概括为：“基于FDTD仿真的可见光旋转调焦与摩尔双层超构透镜研究”。
     
  • 中红外宽带消色差偏振复用超透镜研究：硅纳米柱结构的FDTD仿真及粒子群优化算法设计超表面模型的分析报告
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    本研究聚焦于中红外波段宽带消色差偏振复用超透镜的设计，采用硅纳米柱结构并通过有限时域差分法（FDTD）进行仿真。此外，运用了粒子群优化算法来改进超表面模型，旨在实现高效、多功能的光学器件设计。 本研究报告探讨了基于硅纳米柱结构的FDTD仿真与粒子群优化算法设计超表面模型，以实现中红外宽带消色差偏振复用超透镜的研究成果。报告详细介绍了利用各向异性的传输相位及色散补偿技术，通过粒子群优化算法来构建偏振复用消色差超透镜的模型设计方法。 研究内容主要聚焦于入射光为x偏振和y偏振的情况下，如何实现宽带消色差连续聚焦以及涡旋光束生成的功能。报告中详细描述了硅纳米柱结构相位原子库计算的过程，并提供了利用粒子群优化算法与色散补偿构建偏振复用消色差超透镜的代码脚本。 此外，研究还对不同波长下的聚焦光场和涡旋光束远场变化进行了计算分析。案例包含了FDTD模型、设计脚本、Matlab计算代码以及详细的word教程，附带了粒子群优化算法联合仿真的偏振复用消色差超透镜的脚本。这些工具能够帮助研究人员实现任意波段内偏振复用消色差超透镜的设计，并具备广泛的适用性。
     
  • 基于二氧化钛纳米柱的传输相位超构透镜设计及FDTD仿真分析
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    本研究聚焦于利用二氧化钛纳米柱阵列构建传输型相位超构透镜，并通过有限差分时域法（FDTD）进行详细仿真与分析，旨在优化光学性能。 传输相位超构透镜：二氧化钛纳米柱结构设计与FDTD仿真研究 本段落复现了2016年《Nano letters》上关于可见光波段偏振不敏感金属透镜的研究成果（Polarization-Insensitive Metalenses at Visible Wavelengths）。文中所述单元结构由二氧化钛圆构成，具备对不同偏振状态的光线进行聚焦的能力。通过调整纳米柱半径实现连续相位调节，构建了具有特定聚焦相位分布的超构透镜模型，并在可见光波段（405nm、532nm和633nm）进行了仿真。 案例内容涵盖了二氧化钛纳米柱单元结构仿真的实施、传输相位参数扫描计算以及双曲相位计算代码。此外，还包括了远场电场分布的计算及聚焦效率分析。本研究提供了完整的FDTD模型及其建模脚本、Matlab编写用于相位调节和匹配的代码，以及一份详细的word教程。 该案例不仅能够帮助理解超构透镜的设计原理与实现方法，还具有一定的可拓展性：所提供的相位计算代码可以应用于任意波段的传输相位设计。