Предложено математическое описание действия субволновой решетки как анизотропной поляризационной пластинки, получены формулы для обыкновенного и необыкновенного показателей преломления и вектора, задающего направление быстрой оси анизотропной структуры для преобразования линейной поляризации в радиальную m–го порядка (d-период решетки):

На основе полученных выражений рассчитаны кривые быстрых и медленных осей поляризационной пластинки для различных порядков m с учетом того, что период может зависеть от координат поверхности.
 
Предложены и рассчитаны метаповерхности на основе субволновых дифракционных решеток с непрерывным профилем для одновременного поляризационного преобразования и острой фокусировки падающего излучения.
Рассмотрено применение рассчитанных метаповерхностей для формирования обратного потока энергии с увеличенной площадью и интегральной величиной (эффективность повышается при увеличении порядка радиальной поляризации m).
Моделирование действия рассчитанных метаповерхностей выполнено в 3D модели с использованием метода конечных элементов, реализованного в программном пакете Comsol.

Действие субволновой решетки как анизотропной поляризационной пластики

m=-1	m=1	m=3

Кривые быстрых и медленных осей кристалла (период может зависеть от угла и от радиуса)

Метаповерхность для одновременного поляризационного преобразования и острой фокусировки

Применение для формирования обратного потока энергии (центральная красная область)

Публикация:
Degtyarev SA, Savelyev DA, Khonina SN, Kazanskiy NL. Metasurfaces with continuous ridges for inverse energy flux generation. Optics Express 2019; 27(11): 15129-15135. DOI: 10.1364/OE.27.015129; IF=3.356 (Q1).