复合周期与混合结构的“蛾眼”减反射光学超表面的研究

发布时间：2021-07-14 11:37

　　具有减反射效果的光学超表面已经成为当前研究的热点问题。传统的“蛾眼”结构表面能够在限定较短波长范围内实现减反增透效果,大幅提高表面的抗反射能力。然而单一结构下的减反射效果有限,不能够实现在红外超宽谱段范围内的全波段减反射。所以急需一种新颖微纳结构在宽谱红外波段起到更为高效的减反作用。所以本文针对复合周期和混合结构的“蛾眼”减反射光学超表面的设计与制备工艺展开了以下研究。论文首先针对具有复合周期及混合结构的新颖超表面的发展现状进行了研究及讨论,分析了微纳结构与膜系结构结合的混合结构以及不同尺寸微纳结构进行嵌套、叠加的复合周期混合结构,对减反射超表面的理论仿真、工艺制备及实际应用进行了深入的调研。利用FDTD和FMM理论分析,将两种方法结合建立了离散化的嵌套式及多级式复合周期混合结构的理论模型。讨论了并分析了复合周期和混合结构超表面的反射率影响因素,从而达到在宽波段范围内能够实现的反射率最低值。在理论设计仿真模拟的基础上,制定了嵌套式复合周期和混合结构的“蛾眼”减反射超表面的制备工艺并进行了实际加工。提出了一种新型的适用于微球粒径范围更大的变角度垂直沉降法自组装技术,并提出了一种结构模型指... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

受昆虫启发光子晶体结构的制造方法.2010年，LanyingYang，QinFeng等人提出了混合双杂交蛾眼结构来提高宽带抗反射性能，实现了在太阳光谱范围（300-1200nm）平均反射率近乎为0，低至

差分法分法( Finit-Difference time-Domain method ,FDTD的在时域中求解电磁场的数值计算方法。时域有限拟亚波长反射特性最精确、最简单的方法之一。该于任意形状的结构，自然采用隐式方程的显式数值 1966 年首次被 Yee 提出，随后又被更广泛的应用离散化的数学方法，这就是 Yee 网格空间(如图 2.

光穿过界时发生衍射，不同级次衍射角不同.其中，第一个指数项表示入射波，第二个指数项表示该区域所有反射衍射级

【参考文献】：
期刊论文
[1]周期性微结构的纳秒激光四光束干涉烧蚀研究[J]. 王磊,曹小文,李乾坤,陈岐岱,孙洪波.  科学通报. 2016(06)

博士论文
[1]宽波段宽角度新型减反射膜的设计与制备研究[D]. 李资政.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]仿生蛾眼抗反射微结构光学机理研究[D]. 董亭亭.长春理工大学 2016
[3]大面积周期性微纳结构的激光制备研究[D]. 王磊.吉林大学 2015

硕士论文
[1]ZnO基复合纳米材料的设计、合成及其在生化传感中的应用[D]. 刘满意.上海师范大学 2018
[2]利用掩板法构筑有序纳米阵列[D]. 常玲霞.吉林大学 2017
[3]基于严格耦合波理论的光栅结构参数测量方法[D]. 蒋家成.哈尔滨工业大学 2017
[4]硅纳米结构阵列的制备及其光学性能研究[D]. 曹华翔.中国科学技术大学 2017
[5]几种周期性亚波长结构的光学特性及其器件设计[D]. 胡欣智.江苏大学 2017
[6]减反特性的微纳复合结构的制备和研究[D]. 顾小勇.苏州大学 2013



本文编号：3284070