Журнал "Программная инженерия"
Теоретический и прикладной научно-технический журнал
ISSN 2220-3397

Номер 08 2026 год

DOI: 10.17587/prin.17.461-470
УДК: 535.421, 535.016, 004.94
Программные средства для расчета и оптимизации параметров металинзы
А. Ассад, аспирант, aa011@tpu.ru, Н. А. Агапов, д-р техн. наук, проф., anikolja@tpu.ru, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Д. Шарба, аспирант, dsharba@hotmail.co.uk, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Received on 2025-12-02
Accepted on 2026-03-17

Рассмотрены модели и программные средства моделирования металинзы с использованием метода конечных разностей во времени FDTD (Finite-Difference Time-Domain) в программном пакете MEEP. Металинзы, основанные на использовании метаповерхностей, обеспечивают возможность управления фазой и амплитудой электромагнитных волн на субволновом масштабе и находят применение в нанофотонике, оптических коммуникациях и квантовых технологиях. Проведен анализ параметров элементарной ячейки металинзы, включающих высоту и длину стороны основания, а также определены оптимальные геометрические размеры, обеспечивающие максимальный коэффициент пропускания и полный фазовый диапазон. На основе полученных данных построена модель полной линзы, выполнено ее численное моделирование, а также рассчитаны характеристики фокусировки. Результаты показали эффективность предложенного подхода и подтвердили возможность использования метода FDTD для моделирования металинз с заданными свойствами. Дополнительно показано, что металинза сохраняет стабильные характеристики фокусировки в широком спектральном диапазоне 840...1240 нм, что свидетельствует об отсутствии заметной хроматической аберрации в данном диапазоне.

Ключевые слова: металинза, метаповерхность, нанофотоника, наноэлементы, численное моделирование, метод конечных разностей во времени (FDTD), MEEP, фазовая модуляция, коэффициент пропускания, фокусировка, инфракрасный диапазон, хроматическая аберрация
Стр. 461—470
Ссылка для цитирования:
Ассад А., Агапов Н. А., Шарба Д. Программные средства для расчета и оптимизации параметров металинзы // Программная инженерия. 2026. Том 17, № 8. С. 461—470. DOI: 10.17587/prin.17.461-470.