斜め入射に対する散乱因子を用いた誘電体格子の界表現

摘要

本論文では，2次元散乱問題について議論していた影理論をより一般的な3次元問題に適用する方法を提案する．斜め入射に対する誘電体格子の3次元散乱問題の行列固有値法について，全ての複素入射角に対して固有値の縮退問題や行列の対角化問題を解決するために，影理論を適用する手順を述べ，定式化を行う．まず，3次元問題において，行列固有値を用いた解析手法を展開し，固有値が縮退する場合は，係数行列をジョルダン標準型に変換することにより，特異振幅を用いて電磁界成分を表現できることを述べる．次に，斜め入射のTE波，TM波の各成分のフレネル係数が-1になることに着目して，3次元における影理論の励振源を定式化する．3次元問題においても，低入射角極限における影理論の励振源では，自動的に特異振幅が挿入されることを示す．また，影理論の一様媒質中の3次元電磁界表現式として，新しい形式の4×4次元の変換行列と伝搬行列を導出する．さらに，入射波，及び透過波領域に散乱因子を導入し，反射，及び透過回折効率に関する式を新しく定義する．