[发明专利]光学特性建模方法及装置、光学参数测量方法

权利要求书

1.一种光学特性建模方法，其特征在于，包括：

获取周期性介质的特性参数，并基于所述特性参数和严格耦合波分析法构建第一耦合波方程组，所述第一耦合波方程组是关于电场的两个正交分量的傅里叶系数或磁场的两个正交分量的傅里叶系数的耦合波方程组；

所述周期性介质关于光束入射平面对称；

获取所述电场的两个正交分量或所述磁场的两个正交分量的线性组合，并基于所述第一耦合波方程组和所述电场的两个正交分量或所述磁场的两个正交分量的线性组合构建第二耦合波方程组，所述第二耦合波方程组是关于电场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合或磁场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合的耦合波方程组；

根据所述周期性介质的对称性简化所述第二耦合波方程组；

求解简化后的所述第二耦合波方程组，得到理论光谱。

2.根据权利要求1所述的光学特性建模方法，其特征在于，获取所述电场的两个正交分量或所述磁场的两个正交分量的线性组合，包括：获取至少两组电场的两个正交分量的线性组合，或者获取至少两组磁场的两个正交分量的线性组合。

3.根据权利要求1所述的光学特性建模方法，其特征在于，所述根据所述周期性介质的对称性简化所述第二耦合波方程组，包括：

获取所述电场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合或磁场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合的对称性；

基于所述电场的两个正交分量的傅里叶系数线性组合或磁场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合的对称性，简化所述第二耦合波方程组。

4.根据权利要求3所述的光学特性建模的方法，其特征在于，获取所述电场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合或磁场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合的对称性，包括：

获取所述任一点(x，y)关于所述光束入射平面的对称点(x’，y’)；

获取所述电场在任一点(x，y)的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合；

所述电场在所述对称点(x’，y’)的两个正交分量傅里叶系数的线性组合是所述电场在任一点(x，y)的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合的1或-1倍；

获取所述磁场在任一点(x，y)的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合；

所述磁场在所述对称点(x’，y’)的两个正交分量傅里叶系数的线性组合是所述磁场在任一点(x，y)的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合的1或-1倍。

5.根据权利要求2所述的光学特性建模的方法，其特征在于，获取两组电场的两个正交分量的线性组合：aE_x+bE_y和cE_x+dE_y；

对应的，所述第二耦合波方程组为：

其中，

S_y(z)是电场在y方向上分量的傅里叶系数，S_x(z)是电场在x方向上分量的傅里叶系数，a、b、c和d是实数；K_x、K_y是对角矩阵，其对角线上的元素分别为k_xm为各衍射级次在x方向的波矢分量，k_yn为各衍射级次在y方向的波矢分量；I是单位矩阵，矩阵E的元素为ε_m-p,n-q，ε_mn是介电系数的傅里叶系数，m和p的取值为从-M到M的整数，n和q的取值为从-N到N的整数，M和N是正整数，M为在X轴方向上级数展开的截断级次，N为在Y轴方向上级数展开的截断级次。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学特性建模方法，其特征在于，所述求解简化后的所述第二耦合波方程组，得到理论光谱，包括：

获取所述电场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合或磁场的两个正交分量的傅里叶系数的线性组合，以得到所述电场的两个正交分量的傅里叶系数或磁场的两个正交分量的傅里叶系数；

基于电磁场的连续条件，以及所述电场的两个正交分量的傅里叶系数或磁场的两个正交分量的傅里叶系数，得到所述周期性介质反射区的电场的两个正交分量，以得到理论光谱。