亞波長抗反射微結構

亞波長抗反射微結構是一種浮雕結構的亞波長光柵。通過調節光柵的材料，溝槽深度、占空比和周期等結構參數可以使光柵具備近乎零反射率。

基本介紹

• 中文名：亞波長抗反射微結構
• 研究方法：三種理論研究方法
• 來源發現：蛾的角膜中
• 類型：概念定義

基本介紹

亞波長結構 是指結構的特徵尺寸與工作波長相當或更小的周期（或非周期）結構。亞波長結構的特徵尺寸小于波

矽基上製作的抗反射微結構長，它的反射率、透射率、偏振特性和光譜特性等都顯示出與常規衍射光學元件截然不同的特徵，因而具有更大的套用潛力。到目前為止，其主要用作抗反射表面、偏振器件、窄帶濾波器和位相板等。

亞波長抗反射微結構

理論研究方法

目前主要有三種理論研究方法：等效介質法、耦合波法、時域有限差分法。

（1）等效介質理論+薄膜理論：等效介質理論(EMT)就是用一層均勻介質代替周期結構，即把周期結構光柵看成一層均勻介質。再使用薄膜理論對模型進行分析。

（2）耦合波法：一種光柵嚴格矢量理論研究方法，它模擬的結構足夠準確。但對於二維等複雜情況有時計算時間會很長。耦合波法是將光波按照平面波分量展開成一系列空間諧波的形式，每個平面波分量的振幅是光柵溝槽深度的函式，通過求解光柵區平面波的藕合波微分方程組，再結合邊界條件便可以求出這些空間諧波的表達式，進而求出光柵調製區的電磁場。

（3）時域有限差分法：是一種直接在時域把旋度方程離散為差分方程進行求解的數值方法可通過Rsoft Fullwave或者Opti-FDTD軟體模擬仿真。

方法對比

亞波長抗反射微結構

來源發現

最早在蛾的角膜中發現了這種亞波長抗反射微結構。用以保護蛾在夜間飛行的時候不會受到攻擊。

蛾眼圖

亞波長抗反射微結構

製作工藝

製作工藝流程如右圖所示：

亞波長抗反射微結構

亞波長抗反射微結構

相關套用

（1）顯示領域：做成LCD屏，可適用於戶外場合；

（2）發光二極體(LED)：目前LED的發光效率僅為20%左右。採用抗反射微結構可以減少Fresnel反射，增加外量子效率。

（3）波導：降低波導端面Fresnel反射率,從而降低耦合損耗和回波損耗。