Abstract
Ray-optics approach based on the rigorous coupled wave theory, called by the rigorous ray-optics method (RROM), is developed for the calculation of couling coefficients of waveguide grating devices. The coupling coefficients of several grating structures, such as rectangular, sinusoidal, triangle, and trapezoidal shapes, are determined by the RROM, and they are compared with those obtained by conventional methods of the ray-optics method (ROM) and the coupled mode method (CMM). In the case of rectangular gratings, the coupling coefficients is evaluated in detail by various depths and duty-cycles of the grating. We have found that the RROM gives more exact solutions for the coupling coefficients of even arbitrary shapes of diffractive waveguide grating devices than the other conventional methods.
엄밀한 결합파를 적용하는 광선광학적 방법에 의해, 임의의 격자구조를 갖는 도파로 회절소자의 결합계수를 계산하였다. 엄밀한 광선광학적 방법으로 다양한 격자구조(사각형, 정현파, 삼각형, 사다리꼴)에 대한 결합계수를 계산하였으며, 기존의 근사적 광선광학적 방법이나 결합모드 방법들과 비교 분석하였다. 특히, 사각형 격자의 경우에는 격자의 깊이 변화뿐만 아니라 격자영역비(duty-cycle)에 따른 결합계수를 구하였다. 엄밀한 광선광학적 방법은 강한 결합조건에서도 기존의 방법들에 비하여 도파로 회절격자의 결합계수를 매우 정확하게 결정할 수 있음을 확인하였다.
