1.一种基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,包括:S1、基于波动光学理论建立有限元模型,所述有限元模型的参数化设计为优化微结构表面的反射率来调整微结构表面形貌;S2、通过有限元模型构建基于二维空气与基底材料的工件模型,且按不同功能和属性将整个工件模型的几何区域划分为多个部分;S3、对各区域进行非线性网格划分,并在非线性网格划分过程中,对光场多次耦合的区域进行局部加密;S4、对工件模型在各个参数化下的微结构开展电磁场模拟实验,并计算各个微结构在不同入射条件下所对应的反射率,以通过分析不同微结构形貌对反射率的影响,筛选出具有相对较低反射率的微结构设计;其中,在S3中,所述局部加密集中于空气与基底材料交界面所在区域,且加密区域与边缘之间的网格大小差异被设计为采用逐渐过渡的方式,以使网格密度在不同区域之间实现平滑过渡;其中,在网格划分过程中,各区域网格的最大单元大小设置为0.01μm,且最大单元增长率被限制为1.05;各区域网格的最小单元大小为0.001μm;各区域网格的曲率因子设置为0.2,狭窄区域分辨率设置为1。
2.如权利要求1所述的基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,在S1中,所述波动光学理论为下述麦克斯韦方程组:上式中,D为电位移场,ρ为电荷密度,E为电场强度,B为磁通密度,H为磁场强度,J为电流密度,t是时间。
3.如权利要求1所述的基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,在S1中,所述有限元模型的尺寸为微米级,所述微结构表面的尺寸为纳米级。
4.如权利要求1所述的基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,在S2中,所述区域划分为空气和基底材料两部分,并在每个区域中,根据各部分在光学系统中的作用和预期性能,定义材料的光学参数,所述光学参数包括:材料的非线性折射率、材料的吸收系数。
5.如权利要求1所述的基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,在S4中,所述电磁场模拟实验包括:入射光源的参数设置以及在各个区域布置监视器;所述入射光源的参数设置内容包括:入射光的波长为0.25um-25um;入射光的偏振态为线偏振,圆偏振、椭圆偏振中的一种;入射光的偏振方向为平行模型截面方向;入射光的入射角度为0°至70°;所述监视器用来获取激励电磁场、耦合电磁场、反射电磁场以及透射电磁场。
6.如权利要求5所述的基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,所述监视器采集模型中每个网格节点的光场数据,并通过下述区域积分的形式输出整个光场的耦合数据:上式中,R是反射光场强度,S是散射光场强度,D是衍射光场强度,T是透射光场强度,A是吸收光场强度, 是入射光场强度, 是反射监视器获取的光场强度, 是透射监视器获取的光场强度, 是吸收光场强度,x、y对应的是沿x、y轴的自变量。
7.如权利要求1所述的基于光场响应特性的抗反射表面设计方法,其特征在于,在S4中,分析不同微结构形貌对反射率的影响是指通过调整微结构的几何参数,以寻找能够实现相对较低反射率的微结构形貌,并通过对比不同入射光源参数组合下的反射率结果,最终筛选出具有较低反射率的微结构形貌。