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标量衍射与RCWA衍射效率计算

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 标量衍射与RCWA的定位与关系
课程导入学习目标
02
光学基础回顾
电磁波 · 光强 · 相位
光学基础回顾电磁波
03
衍射现象与分类
菲涅尔衍射 · 夫琅禾费衍射 · 近场与远场
衍射现象分类
04
标量衍射理论核心
基尔霍夫衍射公式 · 瑞利-索末菲公式 · 角谱方法
标量衍射理论核心基尔霍夫衍射公式
05
标量衍射的数值实现
快速傅里叶变换（FFT）在衍射计算中… · 采样与窗口
标量衍射的数值实…FFT
06
衍射光栅基础
光栅周期 · 槽型 · 占空比
衍射光栅基础光栅周期
07
衍射效率定义
各级次衍射效率 · 透射/反射效率 · 能量守恒与归一化
衍射效率定义各级次衍射效率
08
严格耦合波分析（RCWA）概述
RCWA的历史 · 适用场景 · 与标量方法的对比
RCWA严格耦合波分析
09
RCWA数学基础
傅里叶展开 · Maxwell方程组在周期介质中的处… · 特征值问题
RCWA数学基础
10
RCWA算法流程
分层 · 模式展开 · 边界匹配
RCWA算法流程
11
RCWA中的收敛性
截断阶数 · 傅里叶展开项数 · 收敛判据与误差分析
RCWA收敛性
12
RCWA中的偏振处理
TE · TM偏振 · 圆锥衍射
RCWA偏振处理
13
RCWA中的材料模型
介电常数 · 折射率 · 色散
RCWA材料模型
14
RCWA中的数值稳定性
病态矩阵 · 数值溢出 · 归一化与正则化技术
RCWA数值稳定性
15
标量衍射与RCWA的适用边界
何时用标量 · 何时用严格 · 误差来源
RCWA标量衍射
16
RCWA软件工具
商用软件（如GD-Calc · RCWA开源包）介绍与使用
RCWA软件工具
17
RCWA编程实战
用Python或MATLAB实现一维…
RCWA编程实战
18
RCWA案例一
一维正弦光栅的衍射效率计算与参数扫描
RCWA案例一
19
RCWA案例二
矩形光栅（二元光栅）的衍射效率优化
RCWA案例二
20
RCWA案例三
闪耀光栅与锯齿槽型的衍射效率分析
RCWA案例三
21
RCWA案例四
多层膜与光栅组合结构的衍射效率计算
RCWA案例四
22
RCWA案例五
二维光栅（交叉光栅）的RCWA扩展与…
RCWA案例五
23
标量衍射与RCWA结果对比
同一光栅用两种方法计算 · 分析差异与原因
RCWA标量衍射
24
衍射效率的测量与验证
实验测量方法 · 与仿真对比 · 误差来源
衍射效率的测量验证
25
常见问题与调试
收敛失败 · 边界条件错误 · 参数设置不当
常见问题调试
26
优化方法
遗传算法 · 粒子群优化在衍射效率优化中的应用
优化方法遗传算法
27
逆设计基础
目标衍射效率下的光栅结构逆向设计
逆设计基础目标衍射效率下的…
28
综合项目
设计一个特定波长 · 特定衍射效率的光栅 · 并完成仿真报告
综合项目设计一个特定波长
29
前沿拓展
超表面 · 亚波长结构 · 严格耦合波分析的变体与扩展
前沿拓展超表面
30
课程总结与进阶路径
知识体系回顾 · 常见误区 · 推荐资源与下一步学习方向
课程总结进阶路径