Анализ и синтез в микрооптике на основе метода конечных элементов в рамках электромагнитной теории
Диссертация
О «1 rp i/ щью векторной модели дифракции. 1акже использование векторной модели дифракции требуется, когда представляющая интерес область расчета расположена вблизи или внутри оптического элемента. Все это создает большую потребность в эффективных численных подходах для моделирования волнового распространения света, по возможности с учетом дисперсии, рассеяния, сложных эффектов интерференции… Читать ещё >
Список литературы
- Brebbia С.A. The boundary Element Method for Engineers // Pentech Press, London- Halstead Press, New York, 1978 (Second edition, 1980).
- Jaswon M.A., and Symm G.T. Integral Equation Methods in Potential Theory and Elastostatics // Academic Press, London, 1977.
- LeCompte M., Shi S., Prather D. Interleaved diffractive optical element design // Proceedings of SPIE. 2001. — Vol. 4436. -P. 115−122.
- Berenger G.P. A perfectly matched Layer for the absorption of electromagnetic Waves // Journal of Computational Physics. 1994. — vol. 114. — P. 185−200.
- Blaike R. J., McNab S. J. Evanescent interferometric lithography // Applied optics. 2001. — Vol. 40. — N. 4. — P. 1692−1698.
- Choi M. K. Numerical calculation of light scattering from a layered sphere by the boundaiy-element method // Journal of Optical Society of America. -2001.-Vol. 18.-N. 3.-P. 577−583.
- Colton D., Kress R. Integral equation methods in scattering theory // John Wiley&Sons, New York, 1983.
- Davies J. B. Finite element analysis of waveguides and cavities a review // IEEE Trans. Magn. — 1993. — Vol. 29. — P. 1578−1583.
- Dong B.-Z., Liu J., Gu B.-Y., Yang G.-Z. Rigorous electromagnetic analysis of a microcylindrical axilens with long focal depth and high transverse resolution // Journal of Optical Society of America. 2001. — Vol. 18. — N. 7. -P. 1465−1470.
- Dou W. В., Yung E. K. N. Diffraction of an electromagnetic beam by an aperture in a conducting screen // Journal of Optical Society of America. -2001. Vol. 18. — N. 4. — P. 801 -806.
- Gruzdev V., Gruzdeva A. Finite-difference time-domain modeling of laser beam propagation and scattering in dielectric materials // Proceedings of SPIE. 2001. — Vol. 4436. — P. 27- 38.
- Hatakoshi G., Fujima H., Goto K. Waveguide grating lenses for optical couplers//Applied Optics.-1984.-Vol. 23.-N. 11.-P. 1749−1753.
- Hirayama K., Glytsis E.N., Gaylord Т.К., and Wilson D.W. Rigorous electromagnetic analysis of diffractive cylindrical lenses // Journal of Optical Society of America. 1096.-Vol. 13.-P. 2219−2231.
- Kotlyar V.V., Nesterenko D.V. A finite element method in the problem of light diffraction by micro-optics // Optical Memory and Neural Networks. -2000. Vol. 9. — No. 3. — P. 209−219.
- Kotlyar V.V., Nesterenko D.V. Analysis of light diffraction by binary micro-optics using a combination of boundary element method and finite element method // Proceedings of SPIE. 2001. — Vol. 4242. — P. 125 — 132.
- Kotlyar V.V., Nesterenko D.V. Design of subwavelength binary microoptics using a gradient optimization method // Proceedings of SPIE. 2001. -Vol. 4436.-P. 171−178.
- Kotlyar V.V., Nesterenko D.V. Modeling of the light diffraction by microop-tic elements using the finite element method // Proceedings of SPIE. 1999. -Vol. 4002.-P. 135−142.
- Lee J.-F., Palandech R., and Mittra R. Modeling three-dimensional discontinuities in waveguides using nonorthogonal FDTD algorithm // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1992. — Vol. 40. — P. 346−352.
- Li Y. Establishment of the maximum encircled energy in the geometrical focal plane//Opt. Acta.- 1984.-Vol. 31.-N. 10.-P. 1107−1118.
- Lichtenberg В., Gallagher N. Numerical modeling of diffractive devices using the finite element method // Optical Engineering. 1994. — Vol. 33. -No. 11.-p. 3518.
- Liu J., Dong B.-Z., Gu B.-Y., Yang G.-Z. Entirely electromagnetic analysis of microlenses without a beam-shaping aperture // Applied Optics. 2001. -Vol. 40.-N. 4.-P. 1686−1691.
- Liu J., Gu B.-Y., Dong B.-Z., Yang G.-Z. Interference effect of dual diffractive cylindrical microlenses analyzed by rigorous electromagnetic theory // Journal of Optical society of America. 2001. — Vol. 18. -N. 3. — P. 526 536.
- Mait J. N., Prather D. W., Mirotznik M. S. Binary subwavelength diffractive lens design // Opt. Lett. 1998. — Vol. 23. — P. 1343−1345.
- Mait J., Prather D., Mirotznik M. Design of binary subwavelength diffractive lenses by use of zeroth-order effective-medium theory // Journal of Optical Society of America. 1999. — Vol. 16. -N. 5. — P. 1157−1167.
- Mirotznik M., Prather D., Mait J. A hybrid finite element-boundary element method for the analysis of diffractive elements // Journal of Modern Optics. -1996.-Vol. 43. -N. 7. P. 1309−1321. .
- Montiel F., Neviere M. Differential theory of gratings: extension to deep gratings of arbitrary profile and permittivity through the R-matrix propagation algorithm // Journal of Optical Society of America. 1994. — Vol. 11. — P. 3241−3250.
- Paulus M., Martin O. J. F. Light propagation and scattering in stratified media: a Green’s tensor approach // Journal of Optical Society of Amereca. -2001. Vol. 18. — N. 4. — P. 854−861.
- Prather D. Design and application of subwavelength diffractive lenses for integration with infrared photodetectors // Optical Engineering. 1999. — Vol. 38.-N. 5.-P. 870−878.
- Prather D. W., Mirotznik M. S., Mait J. N. Boundary integral methods applied to the analysis of diffractive optical elements // Journal of Optical Society of America. 1997. — Vol. 14. — P. 34−43.
- Prather D. W., Shi S. Formulation and application of the finite-difference time-domain method for the analysis of axially symmetric diffractive optical elements // Journal of Optical Society of America. 1999. — Vol. 16. — N. 5. -P. 1131−1142.
- Prather D., Shi S. Combined scalar-vector method for the analysis of diffractive optical elements // Opt. Eng. 2000. — Vol. 39. — N. 7. — P. 1850−1857.
- Prather D. W., Shi S., Bergey J. S. Field stitching algorithm for the analysis of electrically large diffractive optical elements // Optical Letters. 1999. -Vol. 24.-N. 5.-P. 273−275.
- Prather D., Shi S., Mackie D. Electromagnetic optimization of multilevel diffractive elements by use of the wavelet transform // Optical Letters. 2000. -Vol. 25.-N. 14.-P. 1004−1006.
- Schweicher E. Introductory review to diffraction optics// Phis.Rev.X, 1985. -N. 1−16.
- Shi S., Tao X., Yang L., Prather D. W. Analysis of diffractive optical elements using a nonuniform finite-difference time-domain method // Opt. Eng. -2001.-Vol. 40.-N. 4.-P. 503−510.
- Swanson G., Veldkamp W. Binary lenses for use at 10.6 micrometers // Opt. Eng. 1985. — Vol. 24. — N. 5. — P. 791−795.
- Taflove A. Computational electromagnetics: the finite-difference time domain method // Artech House, Boston. 1995.
- Tanaka M., Tanaka К. Computer simululation for two-dimensional near-field optics with use of a metal-coated dielectric probe // Journal of Optical Society of Amereca. 2001. — Vol. 18. -N. 4. — P. 919−925.
- Voznesensky N. Simulation model for light propagation through nanometer-sized structures // Optical Memory and Neural Networks. 2000. — Vol. 9. -N.3.-P. 175−183.
- Yongqi Fu, Bryan Kok Ann Ngoi. Investigation of diffractive-refractive mi-crolens array fabricated by focused ion beam technology // Opt. Eng. 2001. -Vol. 40. — N. 4. — P. 511−516.
- Борн M., Вольф Э. Основы оптики: пер. с англ. М.: Наука, 1973. — 720 с.
- Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел JI. Методы граничных элементов // Пер. с англ. М.: Мир, 1987. — 524 с.
- Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел JI. Методы граничных элементов. М.: Мир, 1987, с. 104−107.
- Бреббия К., Уокер С. Применение метода граничных элементов в технике: пер. с англ. М.: Мир, 1982. — 248 с.
- Ваганов Р.Б., Каценеленбаум Б. З. Основы теории дифракции. М.: Наука, 1982.-272 с.
- Вычислительная оптика. Справочник под редакцией М. М. Русинова. -JL: Машиностроение, 1984.-423 с.
- Головашкин Д.Л., Дегтярев А. А., Сойфер В. А. Моделирование волно-водного распространения света оптического излучения в рамках электромагнитной теории // Компьютерная оптика, 1997, № 17. 5 с.
- Головашкин Д.Л., Котляр В. В., Нестеренко Д. В. Анализ дифракции света на микролинзах в свободном пространстве и волноводе // Компьютерная оптика.-2001.-№ 21.-с. 31 -35.
- Головашкин Д.Л., Сойфер В. А. Анализ прохождения электромагнитного излучения через дифракционную линзу // Автометрия, Новосибирск, изд-во СО РАН, 6, 1999.-с. 119−121.
- Голуб М.А., Казанский Н. Л., Сойфер В. А. Математическая модель фокусировки лазерного излучения элементами компьютерной оптики // Научное приборостроение. 1993. -т.З. -N1. — с.8−28.
- Горелик Г. С. Колебания и волны. М.: Гос.изд.физ-мат. лит, 1959. — 572 с.
- Ильинский A.C., Кравцов В. В., Свешников А. Г. Математические модели электродинамики. -М.: Высшая школа, 1991. 223 с.
- Каули Д. Физика дифракции. М.: Мир, 1979. — 432 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. — 832 с.
- Котляр В.В., Нестеренко Д. В. Анализ задачи дифракции света на микрооптике гибридным методом конечных элементов граничных элементов // Компьютерная оптика. — 2000, — № 20. — с. 10−14.
- Котляр В.В., Нестеренко Д. В. Моделирование дифракции света на элементах микрооптики методом конечных элементов // Материалы Международной молодежной научной школы по оптике, лазерной физике и биофизике. Сарат. гос. ун-т, 2000. с. 54−56.
- Котляр В.В., Нестеренко Д. В. Синтез бинарной микрооптики с заданным распределением интенсивности // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара. 2001. — с. 76−77.
- Ландсберг Г. С. Оптика. М.: Наука, 1976. — 926 с.
- Марчук Г. И., Агошков В. И. Введение в проекционно-сеточные методы. -М.: Наука, 1981.-416 с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1980. -536 с.
- Методы компьютерной оптики // Под ред. В. А. Сойфера. М.: Физмат-лит, 2000. — 688 с.
- Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970.
- Неганов В.А., Раевский С. Б., Яровой Г. П. Линейная макроскопическая электродинамика. М.: Радио и связь, 2000. — 509 с.
- Нестеренко Д.В. Исследование дифракции света на микроструктурах методом конечных элементов // Тезисы докладов Международной молодежной научной конференции XXV Гагаринские чтения. Москва. -1999.-с. 161−162.
- Павельев B.C. Стохастическая оптимизация фазы радиально-симметричного ДОЭ // Компьютерная оптика. 2001, — № 21. — с. 126−130.
- Русинов М.М. Техническая оптика. М.: Физматгиз, 1961. — 328 с.
- Савельев И.В. Основы теоретической физики. М.: Наука, 1975. — т. 1.
- Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Наука, 1988.-430 с.
- Сисакян И.Н., Сойфер В. А. Тонкая оптика, синтезируемая на ЭВМ // Физические основы прикладной голографии. Л.: Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе АН СССР, 1984. — с. 142−164.
- Сойфер В.А. Введение в дифракционную микрооптику. Самара, 1996. -94 с.
- Солимено С., Крозиньяни Б., Порто П.Ди. Дифракция и волноводное распространение оптического излучения. М.: Мир, 1989. — 662 с.
- Стреттон Д. Теория электромагнетизма: пер. с англ. М.: Гостехиздат, 1948.-780 с.
- Сьярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач. Пер. с англ. — М.: Мир, 1980. — 512 с.
- Тихонов А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1966.-724 с.
- Туров Е.А. Материальные уравнения электродинамики. М.: Наука, 1983.- 158 с.
- Котляр В.В., Нестеренко Д. В. Градиентный метод оптимизации в задаче синтеза бинарной микрооптики // Известия СНЦ РАН. 2001, — Том. 3. -№ 1. — с. 104−110.