基于FDTD的光栅结构模型设计

目的研究自然界中结构色呈色的不同机理和光栅微结构的反射或透射光呈色的特点。方法运用时域有限差分法(FDTD)理论,以FDTD Solutions和Matlab为平台,建立2种周期性光栅结构仿真模型(对称仿生结构模型和非对称仿生结构模型),并利用颜色理论研究其结构色呈色原理。结果获得了2种光栅反射光谱特性曲线颜色及其差异。结论周期性光栅微结构可以创建光谱颜色,结构模型参数发生变化的峰值位置出现了明显偏离现象,颜色光从非对称仿生结构模型的蓝色光(光谱波峰值为455nm),变为对称仿生结构模型的绿色光(光谱波峰值为550 nm),为制造颜色特性可控的人造结构色和光栅结构色呈色规律提供更多理论依据。