該應用案例描述了具有亞波長結(jié)構(gòu)尺寸的柱型抗反射光柵的嚴格分析以及一個兩步優(yōu)化。此外，對圓柱直徑與高度的影響進行了分析。

1. 建模任務

2. 建模任務:介質(zhì)參數(shù)

3. 結(jié)構(gòu)參數(shù)

優(yōu)化過程中保持不變的參數(shù)：

1. 圓柱的水平間距：250nm

2. 圓柱的垂直間距：125nm

3. 列距：125nm

優(yōu)化過程中變化的參數(shù)：

1. 圓柱高度(圓柱直徑= )

2. 圓柱直徑(柱高來自1中優(yōu)化結(jié)果)

4. 3維柱型結(jié)構(gòu)的建模

 VirtualLab為設計3 維柱型結(jié)構(gòu)提供任意選項。

 在LightTrans 定義的庫中可以選擇不同的柱型和基底材料。

如，可選擇矩形柱或橢圓柱。

 通過選擇足夠的柱間距和適當?shù)摹傲芯唷保�可實現(xiàn)多種橫向布局(如矩形或六邊形)。

5. 柱高的優(yōu)化

 利用參數(shù)運行文檔，找到最佳的柱高(最低的反射率)

 反射率最低值在維持在~110nm的柱高范圍內(nèi)(對于正入社的TM偏振光)。

6. 柱直徑的優(yōu)化

 相似的參數(shù)運行可顯示最佳的柱直徑(考慮到優(yōu)化柱高)。

 反射率最低值在柱直徑~140nm處獲得(對于正入社的TM偏振光)。

7. 優(yōu)化后柱型光柵結(jié)構(gòu)的結(jié)果

 柱高：110nm

 柱直徑：140nm

8. 角度關(guān)系的分析

 當入射角小于50°時，抗反射結(jié)構(gòu)顯著的降低反射率(近似于0)。

 由于采用偏振光(TM)，以55°入射在無柱狀抗反射結(jié)構(gòu)的平面上時，反射率為0(所謂的布儒斯特角)。

9. 波長靈敏度分析

 抗反射結(jié)構(gòu)在寬光譜范圍內(nèi)(可見光范圍)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(xiàn)在532nm處

10. 總結(jié)

 VirtualLab中的光柵工具箱可對亞波長兩級的3維光柵結(jié)構(gòu)進行嚴格的分析。

 這種分析采用了VirtualLab光柵工具箱中的全矢量傅里葉模態(tài)法。

 利用參數(shù)運行，可進行光柵參數(shù)的優(yōu)化以及光學函數(shù)的執(zhí)行。

 利用參數(shù)運行功能，也可對3維周期結(jié)構(gòu)與入射角度和波長的關(guān)系進行分析。