Разработка программного комплекса для моделирования и анализа дифракции света на периодических структурах нанофотоники с помощью метода фурье-мод

Abstract

Работа посвящена разработке программного комплекса для моделирования и анализа дифракции света на многослойных дифракционных структурах. Сформулированы основные функциональные требования к программной системе моделирования. Описано архитектурное решение реализуемого комплекса, включающее в себя основные функциональные и логические слои системы с указанными способами их взаимодействия. Изучен и реализован метод фурье-мод расчета многослойных дифракционных структур, содержащих однородные слои и дифракционные решетки с одномерной периодичностью. Рассчитан и исследован поляризующий отражатель, состоящий из дифракционной решетки на поверхности брэгговской решетки (одномерного фотонного кристалла) из небольшого числа периодов. Для заданного критерия отражения каждого из видов поляризаций найдены оптимальные параметры структуры. Исследована область параметров, соответствующих критерию отбора. Проведено исследование влияния изменения геометрических параметров структуры на рабочие характеристики отражателя. The subject of this article is the development of software package which it is possible to simulate and study the propagation of a plane electromagnetic wave on a multilayer diffraction grating with. The main functional requirements to the system are emphasized. The architectural solution of the implemented complex including the main functional and logical layers of the system with the specified methods of their interaction is described. The method allowing to model multilayer diffraction structures localized layers and diffraction gratings with one-dimensional periodicity is studied and implemented. A polarizing reflector consisting of a diffraction grating on the Bragg grating surface with a small number of periods is calculated and investigated. The optimal parameters of the structure are found for the given reflection criterion of each polarization type. The area of parameters corresponding to the selection criterion is investigated. The influence of changes in the geometric parameters of the structure on the reflector performance characteristics was studied.