Investigación

 

Theoretical and numerical study of diffraction on electromagnetic optics VI. Obliquely incident t.e.-polarized gaussian beams on a finite grating with conducting substrate

 

O. Mata-Mendez*, F. Chavez-Rivas* y J. Sumaya-Martinez**

 

* Departamento de Física, Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional, 07738 Zacatenco, México, D.F., México

** Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de México, Av. Instituto Literario No. 100, 50000 Toluca, Estado de México, México

 

Recibido el 4 de abril de 2003;
Aceptado el 16 de octubre de 2003.

 

Abstract

Diffraction of an obliquely incident TE-polarized Gaussian beams by N equally spaced slits (finite grating) with conducting substrate is treated. The substrate can be either vacuum or conductor. The diffracted and scattered patterns, the transmission and reflection coefficients, and the normally diffracted energy are analyzed as a function of several optogeometrical parameters. Particularly, the coupling between slits and the influence of the substrate is considered. We have found that, when the substrate is a conductor, the grating equation in reflection predicts with good precision the angular positions of the orders of a finite grating; the angular positions of these orders are independents of the beam width, the spot position on the finite grating, and the conductivity of the substrate. Besides, the envelope of the reflected energy is conserved constant when the position of the spot is changed.

Keywords: Diffraction; scattering; electromagnetic optics; gratings.

 

Resumen

Se presenta una teoría rigurosa modal para la difracción de un haz Gausiano con polarización T.E. incidiendo oblicuamente sobre una red de difracción finita hecha de N rendijas. La pantalla donde están excavadas las rendijas es plana e infinitamente conductora, mientras que el sustrato puede ser un dieléctrico o un metal con índice de refracción complejo . Estudiamos el patrón de radiación en campo lejano, el coeficiente de transmisión y la energía normalmente difractada. Particularmente se analiza el acoplamiento entre rendijas y la influencia del sustrato.

Descriptores: Difracción; dispersión; óptica electromagnética; redes de difracción.

 

PACS: 42.25.Fx;42.10.H.C

 

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Acknowledgments

The author J. Sumaya-Martinez acknowledge support from CONACYT-México and UAEM under grants I35695-E and 1527/2001, respectively. The authors O. Mata-Mendez and F. Chavez-Rivas acknowledge support from Comision de Operaciones y Fomento de Actividades Academicas del Instituto Politecnico Nacional, México.

 

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