傾斜入射時における周波数分散性媒質を含む周期構造のFPTD解析

摘要

We investigate the wavelength characteristics of a periodic structure with a dispersive medium at oblique incidence, using the finite-difference time-domain (FDTD) method based on the periodic boundary condition. To treat the oblique incidence case, the split-field technique is applied to the FDTD method. In addition, the piecewise linear recursive convolution technique is introduced to take a dispersive medium into account. After formulation, we analyze the grating consisting of silver films on a SiO_2 substrate to confirm the validity of the derived algorithm, and demonstrate that the surface plasmon is excited at the interface between the metal and dielectric materials.%周波数分散性媒質を含む周期構造に対して，光波が傾斜入射した際の波長特性を評価する．解析には，周期境界条件に基づいた有限差分時間領域法を用いる．傾斜入射時を取り扱うため，Split-field法を適用する．また，周波数分散性媒質を解析するために，Piecewise linear recursive convolution法を用いる．提案する手法の妥当性を確認するため，SiO_2基板上に金属（Ag）を周期的に配列した，グレーティングを解析する．透過率が極小となる波長において，金属と誘電体との界面に表面プラズモンの励起する様子を示す．