ВОССТАНОВЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТАТИСТИЧЕСКОЙ НАНОМЕТРОВОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПО ДАННЫМ РАССЕЯНИЯ СВЕТА В ПЛАНАРНОМ ОПТИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ ПРИ НАЛИЧИИ СЛУЧАЙНОГО АДДИТИВНОГО ШУМА

Компьютерным моделированием получено решение прямой и обратной задач волноводного рассеяния света на статистической стационарной нанометровой шероховатости поверхности при наличии случайного аддитивного белого шума. Показано, что разработанная ранее процедура обработки данных рассеяния в дальней зоне (или в эквивалентной фурье-плоскости) позволяет и при очень низком отношении сигнал--шум (SNR > 1) получить достаточную информацию о статистических свойствах шероховатости. Для заданного шума при SNR > 1 разработанный алгоритм позволяет в модельных расчётах определить субволновые интервалы корреляции шероховатостей порядка l/20-l/30, где l -- длина световой волны, с ошибкой не более 10-30 %, а среднеквадратичную высоту шероховатостей порядка 50 A -- с ошибкой менее 15 %.

RETRIEVAL OF CHARACTERISTICS AND DETERMINATION OF PARAMETERS OF A STATISTICAL NANOMETER-SCALE SURFACE ROUGHNESS BY THE LIGHT SCATTERING DATA IN A PLANAR OPTICAL WAVEGUIDE IN THE PRESENCE OF ADDITIVE NOISE

Based on numerical modeling, we obtain solutions for the direct and inverse problems of the waveguide light scattering by a stationary statistical nanometer-scale surface roughness in the presence of additive white noise. It is shown that the procedure developed earlier for processing far-zone scattering data (or data on the equivalent Fourier plane) allows for obtaining sufficient information on the statistical characteristics of surface roughness even for the very low level of the signal-to-noise ratio (SNR > 1). In the case of a given noise with SNR > 1, the developed algorithm makes in possible to determine, within the framework of model calculations, the subwavelength correlation radii ~ l/20-l/30 of the roughness with an error not greater than 10-30% and the rms height of the roughness ~ 50 A with an error less than 35%.