Design of an isotropic all-dielectric metasurface on a substrate

Сформулирована математическая постановка задачи об одноволновом безотражательном покрытии на основе метаповерхности. Построена область допустимых значений геометрических параметров структуры. Предложена штрафная функция, благодаря которой обеспечивается применимость физической модели, а искомый минимум становится единственным. В качестве примера рассмотрена задача о безотражательной метаповерхности из шариков PbTe, помещенных на германиевую подложку. Рассчитан спектр отражения такой структуры в диапазоне 8-12 мкм. Проведено сравнение со спектрами метаповерхности без подложки и только одной подложки. A mathematical statement of the problem of one-wavelength antireflective coating based on a metasurface is formulated. The constraints on geometric parameters of the structure are found. A penalty function is proposed to ensure the applicability of the physical model and to provide the uniqueness of the desired minimum. As an example, the problem of antireflective metasurface composed of PbTe spheres located on a germanium substrate is considered. The reflectance spectrum of such a structure is found in the range 8-12 micrometers and is compared with the spectrum of the metasurface without a substrate and with the spectrum of an uncovered substrate.