【摘 要】
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本文提出将时域有限差分法和傅里叶变换结合，用以模拟分析光栅弗琅和费衍射的偏振特性，既充分利用了时域有限差分法的特点，又大大减小了计算量。 文中主要分析垂直入射时金属
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本文提出将时域有限差分法和傅里叶变换结合，用以模拟分析光栅弗琅和费衍射的偏振特性，既充分利用了时域有限差分法的特点，又大大减小了计算量。
文中主要分析垂直入射时金属光栅衍射场的偏振特性，对不同偏振态的入射波，得到不同的光场的时间演化图。详细分析了TE和TM波与光栅的作用过程，解释了对不同的电场分量的衍射规律，并以分光仪器中常用的一级衍射极大为例，定量讨论了TE波与TM波的弗琅和费衍射场的不同。
计算并分析了光波正入射光栅时，衍射场的偏振特性，并得到如下结论：(1)当光栅常数大于8倍波长时,TE波和TM波的衍射场基本相同，而且与标量衍射理论得到的结果一致；当光栅常数小于8倍波长时，衍射场明显与偏振态有关，而且表现出与标量衍射理论的结果不一致的性质。(2)当光栅常数小于8倍波长时,TE波的一级衍射极大的光强小于TM波的一级衍射极大的光强,二者的比值(TE/TM)与光栅常数、光栅的占空比、光栅的厚度均有关系。(3)通过改变光栅的占空比发现，无论是光栅的缝宽还是不透光部分的线度接近波长时，衍射场都将与光波的偏振态有关。(4)当光栅常数小于8倍波长时，标量衍射得出的缺级现象消失。
通过分析光场的衍射过程知,TE波与TM波光栅后表面处产生的电场分布是有区别的，这种区别随着光栅常数的减小变得更明显，从而导致TE波和TM波的弗琅和费衍射在小光栅常数时明显的不同。
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