MATLAB严格耦合波方法研究不同金属光栅的光传输特性(2)
等效介质近似（EMA,Effective Medium Approximation）是用多层薄膜来等效结构中具有不同介电常数的区域，然后再利用薄膜的光学传播理论来展开求解。此方法相比于前面所提及的方法，优点在于如果结构的尺寸比较小，那么得到的结果的精确性就比较高，但是，任何事物都有两面性，这种方法致命性的缺点在于只能计算入射波长大于十倍光栅周期的衍射效率[ ]。
严格耦合波分析（RCWA, Rigorous Coupled Wave Analysis）是上个世纪八、九年代由Moharam 和Gaylord最早发展、完善起来用来分析平面光栅的一类矢量衍射理论[ ][ ]，它在分析各级衍射效率时比较方便，因此一直被广泛的应用于各种光栅结构的分析设计中。它在光栅区域中对麦克斯韦方程进行严格求解[ ]，将对麦克斯韦方程的求解问题转化为一个求解特征函数的问题，得到光栅区域由特征函数耦合起来的电磁场表达式，然后在光栅区域与其它区域的交界面上利用求解边界条件得到最终的衍射效率的值。
上述方法都有他们各自的优点以及缺点，但是考虑到本论文的研究对象是周期性的光栅结构，而严格耦合波方法可以适用于任意周期性结构，并且计算过程没有近似，完全精确，因而被广泛的使用，本文也选用严格耦合波方法。
1.2 本论文的研究内容
本文主要基于严格耦合波方法对金属光栅的衍射效率展开了研究。第一章中主要对衍射光学的分析方法作了一个简单的介绍并且详细介绍了严格耦合波方法，讨论了一些关于它的发展历史。由于本论文的研究重点是用严格耦合波方法探究金属光栅的衍射效率，所以第二章重点介绍了一文矩形光栅、衍射效率、TE入射严格耦合波分析等相关的理论和方法。第三章将系统介绍光栅介质不同，光栅周期、槽深、占空比等对结果的影响，并且用MATLAB软件编程计算并且得出结论。第四章将会对前面得到的结果进行总结和展望。
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