Untersuchungen zum inversen, elektromagnetischen Gitterbeugungsproblem mit Anwendungen in der Gittercharakterisierung


Trauter, Bastian


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URL: http://ub-madoc.bib.uni-mannheim.de/2181
URN: urn:nbn:de:bsz:180-madoc-21814
Document Type: Doctoral dissertation
Year of publication: 2009
Publishing house: Universität Mannheim
Evaluator: Brenner, Karl-Heinz
Date of oral examination: 16 December 2008
Publication language: German
Institution: School of Business Informatics and Mathematics > Optoelektronik (Brenner)
Subject: 510 Mathematics
Classification: PACS: 42.79.Dj ,
Subject headings (SWD): Beugungsgitter , Inverses Problem , Diffraktives optisches Element
Individual keywords (German): RCWA, Elektromagnetische Beugungstheorie, Rigorose Beugungstheorie, Gittercharakterisierung
Keywords (English): RCWA, Electromagnetic diffraction theory, Rigorous diffraction theory, grating characterization
Abstract: In dieser Arbeit sollen das inverse, elektromagnetische Gitterbeugungsproblem und verschiedene Lösungsverfahren untersucht werden. Das inverse Problem muss einerseits bei Design- und Optimierungsproblemen betrachtet werden, kann aber andererseits auch zur Charakterisierung von Gittern aus Beugungseffizienzmessungen eingesetzt werden. Anhand von einigen Anwendungsbeispielen werden hier sowohl eindimensionale, als auch zweidimensionale Beugungsgitter betrachtet. Es wird zum einen ein iteratives Lösungsverfahren, das eine Erweiterung der RCWA ausnutzt, um die Ableitungen der Beugungseffizienz nach den Gitterparametern schneller zu berechnen, betrachtet. Außerdem wird ein Approximationsverfahren zur Lösung des inversen, elektromagnetischen Gitterbeugungsproblems eingesetzt. Am Beispiel der Gittercharakterisierung wird der Einfluss von Mess- und Modellfehlern, sowie die Eindeutigkeit des Verfahrens untersucht. Den Abschluss der Arbeit bildet eine experimentelle Untersuchung der Gittercharakterisierung mit den hier entwickelten Methoden.
Translation of the title: Analysis of the inverse, electromagnetic grating diffraction problem with applications in grating characterization (English)
Translation of the abstract: In this work, the inverse electromagnetic grating diffraction problem and different solution methods are being examined. The inverse problem has to be considered on the one hand for design and optimization problems, but can otherwise be used for the characterization of diffraction gratings from diffraction efficiency measurements. By means of several examples of use, both one- and two-dimensional diffraction gratings are being considered here. On the one hand, an iterative approach, that uses an extension of the RCWA for a fast computation of the derivatives of the diffraction efficiency respect to the grating parameters, is being considered. Furthermore, an approximation method is being applied for the solution of the inverse, electromagnetic grating diffraction problem. Using grating characterization as example, the influence of measurement and model errors, as well as the uniqueness of the method is being examined. The ending forms an experimental analysis of the grating characterization with the methods developed here. (English)
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Das Dokument wird vom Publikationsserver der Universitätsbibliothek Mannheim bereitgestellt.




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Trauter, Bastian (2009) Untersuchungen zum inversen, elektromagnetischen Gitterbeugungsproblem mit Anwendungen in der Gittercharakterisierung. Open Access [Doctoral dissertation]
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