关于一维光栅结构中电场分布的计算分析（2008年）

简介：
本文于2008年完成，主要研究了一维光栅结构中的电场分布情况，并进行了详细的计算与分析。通过理论推导和数值模拟探讨了不同参数对电场的影响。 光栅中的电场分布对提高其激光损伤阈值具有重要影响。为此，本段落提出了一种用于计算一维光栅结构中电场分布的新方法，该方法能够适用于任意深度与占空比的光栅，并能精确地给出内外部的电场分布情况。 首先通过解析方式推导出了相关的计算公式，为后续步骤奠定了理论基础。考虑到实际应用中的矩阵求逆问题（某些元素值过小），引入了基于增强透射矩阵的耦合波理论来解决这一难题。在此基础上进一步改进该方法，以直接获得单层光栅电场分布。 此外，此方法同样适用于多层光栅结构及介质反射光栅和多层薄膜混合系统中的计算需求，从而提供了一种全面且精确地分析复杂光学元件内部电场的方法。 实验结果显示，这种新提出的算法能够有效地预测并优化一维光栅在强激光照射下的性能表现。此外，该方法不仅提高了设计效率，还保证了结果的准确性，在高功率激光系统的应用中具有重要的实际意义和研究价值。