1. 建模任务 对全部反射光进行严格仿真并对结构参数进行优化。
假设确定的蛾眼结构作为截锥三维光栅。2. 建模任务:3维平顶锥 3. 3维光栅结构建模 VirtualLab提供了不同预定义的光学界面用来简化复杂3维光栅的设计。
例如截锥金字塔和锥体可从现有目录中选择。
可将周期性再现功能应用于任意形状光学界面,用来建立微透镜阵列或混合透镜。4. 结构参数
优化过程中保持不变的参数:1. 高度因子:1(该参数可用于翻转结构)2. 底部直径:125nm3. 周期尺寸:125nm优化过程中变化的参数:1. 高度(顶圆直径=30nm)2. 顶部直径(高度为1中优化后的高
5. 3维截锥结构的建模
VirtualLab提供了不同选项来设计3维截锥结构。
如高度、顶部及底部直径等重要的参数可非常方便地进行调整。
通过“周期化”标签,所有指定的面都可被周期化定义。 6. 顶部直径的优化
利用参数运行文档,找到最佳的顶部直径(最低的反射率)
当截锥顶部直径小于100nm时,随直径增大,反射率缓慢增大;当顶部直径大于100nm时,随直径增大,反射率迅速增大。
直径过小可能给生产带来问题。因此,在后续的演示中将直径选择30nm
7. 锥体高度的优化
利用参数运行功能确定最佳的锥体高度(考虑之前优化后的顶部直径30nm)。
在锥体高度为390nm处获得最小反射率(对于垂直入射)。
8. 角度敏感度分析 在入射角小于60°时,抗反射结构有效降低反射率(近似于0)
由于采用偏振光(TM),以55°入射在无抗反射结构的平面上时,反射率为0(所谓的布儒斯特角)。
9. 波长关系分析 抗反射结构在宽光谱范围内(可见光范围)降低了反射率,此处显示的是垂直入射。
利用在532nm的优化策略使反射率最低值出现在532nm处。
10. 总结
VirtualLab中的光栅工具箱可对亚波长级别的3维光栅结构进行严格的分析。
这种分析采用全矢量傅里叶模态法,并在VirtualLab中使用。
利用参数运行,可进行光栅参数的优化以及光学函数的执行。
利用参数运行功能,也可对3维周期结构与入射角度和波长的关系进行分析。