基于等效媒质与变换光学的平面超表面聚光器设计理论与等效方法数据集

本数据集针对平面超表面聚光器设计中面临的器件平面化与性能量化难题，在数值计算与电磁全波仿真环境下构建而成。研究采用“机理分析—理论变换—等效验证—极限求解”的综合技术路径：首先对麦克斯韦鱼眼透镜与龙伯透镜实施保角变换；其次利用一般变换光学压缩空间并结合哈密顿光学进行射线追踪；进而对比压缩曲面与相位梯度表面的波动特性以确立等效性；最后采用角谱法与傅里叶变换解析计算聚光效率理论极限。数据集包含四个子数据集，模型覆盖从微米级到毫米级的光学孔径范围。计算方式采用数值模拟与半解析计算相结合，空间网格剖分精度优于λ/10，确保了对相位突变及光场亚波长细节的高精度捕捉。在质量控制方面，实行几何光学与波动光学双重校验机制，以角谱法推导的理论效率为基准进行误差分析，剔除不收敛或偏差过大的仿真样本。本数据集阐明了完美平面聚光器的物理机制，验证了等效媒质理论在超表面设计中的适用性，为太阳能采集及平面成像系统的器件研发提供了高精度的理论框架与数据支撑。数据量851.1MB。