Elimination of the Fabry-Perot effect in a $4{\times}4$ matrix method

$4{\times}4$ 행렬 연사에서 Fabry-Perot 간섭효과의 제거방법

In calculating the light propagation in inhomogeneous uniaxial materials by using a conventional $4{\times}4$ matrix method, Fabry-Perot effect is caused by inherent multiple internal reflections at interfaces for monochromatic light source. In this paper we propose an apodization method by which we can eliminate in negligible time the interference fringe in the $4{\times}4$ matrix optics. For a cell with k abrupt interfaces, the new apodization method can be implemented simply by, at maximum, (k+1) addtional $4{\times}4$ matrix multiplications in calculating the complete transfer matrix of the cell.

비균일 단축결정(inhomogeneous uniaxal)매질 내에서 빛의 전파를 Berreman의 $4{\times}4$ 행렬을 사용하여 계산할 때, 광원이 단색광일 경우 매질 내의 불연속점에서 발생하는 다중 반사로 인한 Fabry-Perot 간섭효과에 의해, 투과광은 간섭효과가 나타나게 된다. 본 논문에서는 Berreman의 $4{\times}4$ 행렬 연산에서 Fabry-Perot 간섭효과를 제거하기 위한 apodization 방법을 제시하였다. 매질내에 k개의 불연속 경계면이 있을 경우, 새로운 apodization 방법은 최대 (k+1)개의 $4{\times}4$ 행렬을 부가적으로 곱하므로써 전체 전달행렬을 계산할 수 있다. 이를 twisted-nematic(TN) LC cell의 광투과 특성 계산에 적용한 결과 간섭 패턴을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.