:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.19 No.1 | (2019) pp.247~252

주기적인 원형 2D-격자의 회절에 대한 모드 전송선로 이론

Kwang-Chun Ho

(종신회원, 한성대학교 전자정보공학과)


다층 주기 구조에 의한 광 신호의 회절 특성은 기본 격자구조와 연계된 Fourier 확장을 사용하여 2D 공간에서 공식화 된다. 그때 각 층에서의 필드들은 특성 모드에 의하여 표현되며, 완전한 해는 적절한 경계 값 문제에 의존하는 모드 전송선로 이론(MTLT)을 사용하여 정확하게 얻을 수 있다. 이러한 해석법은 일반적으로 다층 구조에 평행 또는 수직 방향에 따라 광학 특성을 갖는 임의의 형태의 유전체 성분을 포함하는 모든 주기적 격자들을 처리할 수 있다. 본 논문은 간단한 주기적인 원형 2D-구조에 대하여 과거에 보고된 데이터와 비교하여 현 해석법을 설명하였다. 또한 제시한 해석법은 가능한 표준 형태 와 높은 유전율을 가지는 복수의 주기적인 영역을 포함하는 매우 복잡한 구조들에 대하여 쉽게 적용할 수 있다.
The diffraction properties of optical signals by multi-layered periodic structures is formulated in two-dimensional space by using Fourier expansions associated with basic grating profile. The fields in each layer are then expressed in terms of characteristic modes, and the complete solution is found rigorously by using a modal transmission-line theory(MTLT) to address the pertinent boundary-value problems. Such an approach can treat periodic arbitrary gratings containing arbitrarily shaped dielectric components, which may generally have optical properties along directions that are parallel or perpendicular to the multi-layers. This paper illustrates the present approach by comparing our numerical results with data reported in the past for simple periodic circular 2D structures. In addition, this proposed theory can apply easily for more complex configurations, which include multiple periodic regions with several possible canonic shapes and high dielectric constants.
  Diffraction Gratings; Modal Transmission-Line Theory; Periodic Circular 2D-grating

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