案例514（2.0）
該應用案例演示了對亞波長(cháng)尺寸的抗反射蛾眼結構的嚴格分析與優(yōu)化。此外，對直徑和高度等結構參數的影響進(jìn)行了研究，并說(shuō)明了反射率對波長(cháng)及入射角變化的敏感度。
1. 建模任務(wù)
對全部反射光進(jìn)行嚴格仿真并對結構參數進(jìn)行優(yōu)化。
假設確定的蛾眼結構作為截錐三維光柵。
2. 建模任務(wù)：3維平頂錐
3. 3維光柵結構建模
VirtualLab提供了不同預定義的光學(xué)界面用來(lái)簡(jiǎn)化復雜3維光柵的設計。
例如截錐金字塔和錐體可從現有目錄中選擇。
可將周期性再現功能應用于任意形狀光學(xué)界面，用來(lái)建立微透鏡陣列或混合透鏡。
4. 結構參數
優(yōu)化過(guò)程中保持不變的參數：
1. 高度因子：1(該參數可用于翻轉結構)
2. 底部直徑：125nm
3. 周期尺寸：125nm
優(yōu)化過(guò)程中變化的參數：
1. 高度(頂圓直徑=30nm)
2. 頂部直徑(高度為1中優(yōu)化后的高
5. 3維截錐結構的建模
VirtualLab提供了不同選項來(lái)設計3維截錐結構。
如高度、頂部及底部直徑等重要的參數可非常方便地進(jìn)行調整。
通過(guò)“周期化”標簽，所有指定的面都可被周期化定義。
6. 頂部直徑的優(yōu)化
利用參數運行文檔，找到最佳的頂部直徑(最低的反射率)
當截錐頂部直徑小于100nm時(shí)，隨直徑增大，反射率緩慢增大；當頂部直徑大于100nm時(shí)，隨直徑增大，反射率迅速增大。
直徑過(guò)小可能給生產(chǎn)帶來(lái)問(wèn)題。因此，在后續的演示中將直徑選擇30nm
7. 錐體高度的優(yōu)化
利用參數運行功能確定最佳的錐體高度(考慮之前優(yōu)化后的頂部直徑30nm)。
在錐體高度為390nm處獲得最小反射率(對于垂直入射)。
8. 角度敏感度分析
在入射角小于60°時(shí)，抗反射結構有效降低反射率(近似于0)
由于采用偏振光(TM)，以55°入射在無(wú)抗反射結構的平面上時(shí)，反射率為0(所謂的布儒斯特角)。
9. 波長(cháng)關(guān)系分析
抗反射結構在寬光譜范圍內(可見(jiàn)光范圍)降低了反射率，此處顯示的是垂直入射。
利用在532nm的優(yōu)化策略使反射率最低值出現在532nm處。
10. 總結
VirtualLab中的光柵工具箱可對亞波長(cháng)級別的3維光柵結構進(jìn)行嚴格的分析。
這種分析采用全矢量傅里葉模態(tài)法，并在VirtualLab中使用。
利用參數運行，可進(jìn)行光柵參數的優(yōu)化以及光學(xué)函數的執行。
利用參數運行功能，也可對3維周期結構與入射角度和波長(cháng)的關(guān)系進(jìn)行分析。
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