| 正弦光栅标量衍射及等效介质理论有效性分析 |
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| 引用本文： | 王卫敏,阮东升,井绪峰.正弦光栅标量衍射及等效介质理论有效性分析[J].光子学报,2016(7):187-196. |
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| 作者姓名： | 王卫敏 阮东升 井绪峰 |
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| 作者单位： | 中国计量学院光学与电子科技学院,杭州,310018 |
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| 基金项目： | the Overseas Students Preferred Funding of Activities of Science and Technology Project of 2013 and the Students Open Experimental Project of 2015，国家自然科学基金(Nos.61405182;61440065)、2013留学人员择优资助人才项目和2015年学生开放实验项目资助 |
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| 摘 要： | 利用严格傅里叶模式理论研究了不同基底折射率、入射角度、归一化周期、归一化沟槽深度对正弦型光栅微结构衍射效率的影响,并分析了该光栅的衍射特性.基于标量衍射理论和等效介质理论,分别计算了光栅周期远远大于和远远小于入射波长时,正弦型光栅的衍射效率,并与傅里叶模式理论的计算结果进行比较,分析标量衍射理论和等效介质理论的有效性.结果表明:在垂直入射条件下,当光栅基质材料折射率为1.5时,标量衍射理论在光栅归一化周期大于5时,能够准确计算光栅衍射效率,误差小于3%;当基底折射率增大到3.42时,只有在光栅归一化周期大于10时,标量衍射理论才有效,误差小于5%;当正弦型光栅透射光中只有0级衍射光传播时,等效介质理论能够准确计算其透射率;随着入射角度的增大,标量衍射理论和等效介质理论的有效性都不同程度地降低.
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| 关 键 词： | 衍射元件 亚波长器件 傅里叶模式方法 正弦型光栅 等效介质理论 标量衍射理论 |
Analysis of Accuracy of Scalar Diffraction Theory and Effective Medium Theory for Sinusoidal Grating |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Diffraction element Subwavelength component Fourier modal method Sinusoidal grating Effective medium theory Scalar diffraction theory |
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