J 2019

Efficient method to calculate the optical quantities of multi-layer systems with randomly rough boundaries using the Rayleigh Rice theory

VOHÁNKA, Jiří; Martin ČERMÁK; Daniel FRANTA a Ivan OHLÍDAL

Základní údaje

Originální název

Efficient method to calculate the optical quantities of multi-layer systems with randomly rough boundaries using the Rayleigh Rice theory

Vydání

Physica Scripta, Bristol, IOP Publishing Ltd. 2019, 0031-8949

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10306 Optics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 1.985

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/19:00109310

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

optical quantities; Rayleigh-Rice theory; multi-layer systems; random boundary roughness

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 17. 3. 2020 12:11, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

An efficient and numerically stable method for calculating the optical quantities of multi-layer systems with slightly rough boundaries using the second order Rayleigh–Rice theory is developed. It is assumed that the mean planes of the boundaries are parallel and all the media forming the system are nonmagnetic, isotropic and homogeneous. The perturbation series is formulated using the four-dimensional formalism inspired by the Yeh matrix formalism, but the final result is written using the two-dimensional formalism which is more efficient for the numerical calculations. The final formulae, which are expressed using an arbitrary power spectral density function (PSDF), include the mixing between the p and s polarizations occurring for anisotropic roughness. Although in the general case the calculation of optical quantities requires evaluation of double integrals, it is shown that for the PSDF given by the isotropic Gaussian function some integrals can be calculated analytically and only single integrals have to be evaluated numerically. The random roughness of boundaries is a defect that occurs frequently in practice, and it must be taken into account in the optical characterization and synthesis of thin film systems exhibiting this defect. The presented method is suitable for these purposes, since both of the mentioned applications require methods that are very fast.

Návaznosti

LO1411, projekt VaV
Název: Rozvoj centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy (Akronym: CEPLANT plus)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Rozvoj centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy