Dielektrische Nanowellenleiter als Metaatome für großflächige Metaoberflächen

Dielektrische Metaoberflächen (MO) bestehend aus nanoskaligen Metaatomen (MA) dienen der lokalen Kontrolle der Funktionalität optischer Bauelemente. Dabei sind Resonanz und Wellenführung die grundlegenden Effekte, die eine beliebige Formung der Wellenfront ermöglichen. Neuere Arbeiten deuten aber auf eine fundamentale Einschränkung der Effizienz von resonanten MA im sichtbaren Bereich hin, hervorgerufen durch eine ggf. zu starke Wechselwirkung zwischen den einzelnen Resonatoren. Eine kollektive Optimierung bringt wenig Verbesserung, außerdem führen an sich notwendige Symmetriebrüche oft zu kaum beherrschbaren Abweichungen zwischen Simulation und Realisierung. Als Alternative werden nicht-resonante Nano-Wellenleiter (NWL) angesehen. Diese weisen gute Isolation zwischen einzelnen MA, hohe Effizienz und Toleranz auf. Ziel ist es, Aspektverhältnis, Abstand zu nächsten Nachbarn, zulässige Lageverschiebungen u. a. zu optimieren. Für die Fertigung wird hier die Zwei-Photonen-Polymerisation betrachtet, mit freistehenden oder integrierten NWL. Unsere numerischen Studien streben verallgemeinerte Ergebnisse an, die für Designer großflächiger funktionaler MO von Interesse sein können.