Modellierung und Simulation von optischen Nanowirbeln

Dielektrische Metaoberflächen (MO) bestehen aus nanoskaligen, die Wellenfront lokal steuernden Metaatomen (MA). Dabei rufen Diskontinuitäten der Dielektrika lokale Feldverwirbelungen hervor, eher als Begleiterscheinung. Optische Nanowirbel sind oft stabil, energetisch „träge“ und unterliegen eher wenig erforschten „Verhaltensregeln“. Diese können bei kurzen Pulsen und im stationären Zustand recht unterschiedlich sein. So könnte Beachtung, Beschreibung und Steuerung von Nanowirbeln ein wichtiges Mittel des MA-Designs werden. Neben herkömmlichen Beschreibungen benutzen wir die Zerlegung von komplexen Wirbeln nach spezifischen Wirbel-Moden und simulieren ihr individuelles Verhalten in Raum und Zeit. Unsere Ergebnisse deuten u.a. auf ursächliche Gemeinsamkeiten zwischen Wirbelmoden und unerwünschten Wechselwirkungen zwischen einzelnen MA, welche die Anzahl der Freiheitsgrade des Designs wesentlich mindern können. Wir streben hierbei sowohl ein physikalisches Verständnis an wie auch neue Wege der effizienten Simulation und Designs. 16 lbildung und Simulation T Henning Rehn