回折効率解析プログラムの開発と最適選択則の検討

Development of calculation program for diffractive coefficient and investigation of proper choice for analytical method

宮内 真二*; 小池 雅人

Miyauchi, Shinji*; Koike, Masato

回折効率に関する解析手法はさまざまなものが提案されてきたが、どの解析手法も計算精度を上げるためには、より細かな要素を設定したり、より高いフーリエ級数成分まで計算したりすることを避けることができない。一般的にそれらは巨大な行列問題に帰されることとなり、演算装置の能力(CPU速度,メモリー容量)により何がしかの制約を受けざるを得ないというのが現状である。本稿では、代表的な解析手法である厳密結合波解析(RCWA)と境界要素法(BEM)の理論を紹介する。そして、それぞれの解析手法に適した波長領域を理論的に考察し、実験や解析結果と比較することでその妥当性を明らかにする。

Though many analytical methods for diffractive gratings have been suggested, all of them have to need smaller elements or upper order Fourie coefficients for enough accuracy calculation. Generally it comes to a huge matrix equation, so they have to be more or less restricted by computer power (CPU speed, amount of Memory). Here we briefly introduce Rigorous Coupled Wave Analysis (RCWA) and Boundary Element Method (BEM), which are representative analytical methods for diffraction gratings. Then we theoretically consider proper wave-length range for each method and show that propriety by comparison of diffractive efficiency measurement and its analytical result.