Rigorous coupled-wave analysis
ರಿಗೋರಸ್ ಕಪಲ್ಡ್-ವೇವ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (ಆರ್. ಸಿ. ಡಬ್ಲ್ಯು. ಎ.) ಗಣನೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯತೆಯಲ್ಲಿ ಅರೆ-ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಅವಾಹಕ ರಚನೆಗಳಿಂದ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಫೋರಿಯರ್-ಸ್ಪೇಸ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸಾಮರಸ್ಯದ ಮೊತ್ತವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಫ್ಲೋಕ್ವೆಟ್ ಕಾರ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು (ಅಥವಾ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಬ್ಲೋಚ್ ತರಂಗ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಮುದಾಯದಲ್ಲಿ) ಎಂಬ ಫ್ಲೋಕ್ವೆಟ್ನ ಪ್ರಮೇಯವನ್ನು ಈ ವಿಧಾನವು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಒಂದು ಸಾಧನವನ್ನು ಪದರಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಝಡ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಝಡ್-ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸಲಾದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರ್ಮಿಟಿವಿಟಿಯಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬಾಗಿದ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಮೆಟ್ಟಿಲು ಅಂದಾಜು ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಪದರದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪದರಗಳ ಮೂಲಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚದುರುವಿಕೆಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗಳಂತಹ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಗಡಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪಾದಿತ ಸಮತಲ ತರಂಗದ ತರಂಗ ವಾಹಕದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಅವಾಹಕ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳು (ಭಾಗಶಃ ಭೇದಾತ್ಮಕ ರೂಪದಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ಗಡಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಫ್ಲೋಕ್ವೆಟ್ ಕಾರ್ಯಗಳಿಂದ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನಂತ ದೊಡ್ಡ ಬೀಜಗಣಿತದ ಸಮೀಕರಣಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ ಶ್ರೇಣಿಯ ಫ್ಲೋಕ್ವೆಟ್ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ, ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಒಮ್ಮುಖದ ವೇಗವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅನಂತ ದೊಡ್ಡ ಬೀಜಗಣಿತದ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಸೀಮಿತವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳಿಂದ ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. ಫೋರಿಯರ್-ಸ್ಪೇಸ್ ವಿಧಾನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಹಲವಾರು ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತದೆ. ಗಿಬ್ಸ್ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೀವ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮೊಟಕುಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಒಮ್ಮುಖವನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವೇಗದ ಫೋರಿಯರ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರೈಸೇಶನ್ (ಎಫ್ಎಫ್ಎಫ್) ನಂತಹ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು. ಎಫ್ಎಫ್ಎಫ್ ಅನ್ನು 1ಡಿ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು ಸರಳವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಮುದಾಯವು ಇನ್ನೂ ಕ್ರಾಸ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ನೇರವಾದ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದೆ. ಕ್ರಾಸ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಎಫ್ಎಫ್ಎಫ್ನೊಂದಿಗಿನ ತೊಂದರೆಯೆಂದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರ ಮತ್ತು ಲಂಬ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬೇಕು. ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಆಕಾರದ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಇದು ನೇರವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವಲ್ಲ. ಎಲ್ಲಾ ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕಗಳಲ್ಲಿ ಗಡಿ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಜಾರಿಗೊಳಿಸಬೇಕು. ಅನೇಕ ಪದರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ, ಇದು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಪರಿಹರಿಸಲು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತದೆ. ಬದಲಿಗೆ, ಆರ್. ಸಿ. ಡಬ್ಲ್ಯು. ಎ. ಯು ಜಾಲ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಎರವಲು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕುತ್ತದೆ. ಇದು ಗಡಿ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪದರವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬಹುತೇಕ ವಿನಾಯಿತಿ ಇಲ್ಲದೆ, ಆರ್ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂಎಗಾಗಿ ಜಾರಿಗೆ ತರಲಾದ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗಳು ಅಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಎಸ್ 11, ಎಸ್ 12, ಎಸ್ 21 ಮತ್ತು ಎಸ್ 22 ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದರ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಸಂಪ್ರದಾಯಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ವರ್ಧಿತ ಪ್ರಸರಣ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗಳು (ಇಟಿಎಂ), ಆರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಚ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗಳಂತಹ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇ. ಟಿ. ಎಂ. ಗಣನೀಯವಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಮೆಮೊರಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟೋಮೆಟ್ರಿ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಆರ್ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂಎ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನ ಉದ್ಯಮದೊಳಗೆ ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಕಂದಕ ರಚನೆಗಳ ವಿವರವಾದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮಾಪನ ತಂತ್ರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಕ್ರಾಸ್-ಸೆಕ್ಷನ್ ಎಸ್ಇಎಂಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಕಂದಕದ ಆಳ ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮ (ಸಿಡಿ) ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ಮತ್ತು ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಎರಡೂ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಂದಕದ ರಚನೆಯ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು (ಆಳ, ಸಿಡಿ ಮತ್ತು ಸೈಡ್ವಾಲ್ ಕೋನ) ಹೊರತೆಗೆಯಲು, ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಪ್ರತಿಫಲನ ದತ್ತಾಂಶವು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಮಾನ್ಯವಾದ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬೇಕು (ಉದಾಹರಣೆಗೆಃ ಆರ್ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂಎ ಫೋರೌಹಿ-ಬ್ಲೂಮರ್ ಡಿಸ್ಪರ್ಶನ್ ಸಂಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡಿದೆ). ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟೋಮೀಟರ್ನ (375-750 ಎನ್ಎಂ) ಸೀಮಿತ ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಸಣ್ಣ ಸಿಡಿ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ (200 ಎನ್ಎಂಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಕಂದಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, 190-1000 ಎನ್ಎಂನಿಂದ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾದ ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಫಲನಮಾಪಕವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ಸಣ್ಣ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಆರ್. ಸಿ. ಡಬ್ಲ್ಯು. ಎ. ಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಡಿಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಿವ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೌರ ಕೋಶ ಅಥವಾ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ನ ಅನುಕರಣೆಗಾಗಿ, ಆರ್ಸಿಡಬ್ಲ್ಯೂಎಯನ್ನು ಆಪ್ಟೋಸ್ ಔಪಚಾರಿಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬಿಹೇವಿಯರ್ಗೆ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ನ್ಯಾನೊ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂಶಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ನಲ್ಲಿ 6ನೇ ಅಧ್ಯಾಯವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ನೋಡುತ್ತವೆ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಆರ್. ಓ. ಡಿ. ಐ. ಎಸ್. ಇ. ಎಂ. ಪಿ. ಎಫ್. ಎಂ. ಎಂ. ಎ. ಎಕ್ಸ್. ಎಂ. ಆರ್. ಸಿ. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಎ. ಎಸ್. 4 ಯುನಿಜಿಟ್ (ಆರ್. ಸಿ. ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಎ., ರೇಲೇ-ಫೋರಿಯರ್ & ಸಿ-ವಿಧಾನ) ರಾಡಾಗ್ ಮ್ಯಾಥಮೆಟಿಕಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ಸ್ ಫೋರಿಯರ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ಹೊಲೊಗ್ರಫಿ