Восстановление характеристик и определение параметров статистической нанометровой шероховатости поверхности по данным рассеяния в планарном оптическом волноводе

Рассмотрена задача о рассеянии направляемой ТЕ-моды в планарном оптическом волноводе с малыми по величине случайными нерегулярностями. Представлены результаты численного решения прямой и обратной задач рассеяния для статистической стационарной нанометровой шероховатости поверхности. Показана возможность извлечения информации о статистических свойствах шероховатости поверхности из данных измерения рассеянного излучения в дальней зоне (или в эквивалентной ей фурье-плоскости). Установлено, что при высоком отношении сигнал--шум оптимизация оптической передаточной функции волновода и эффективное сглаживание позволяют достичь сверхразрешения по интервалам корреляции шероховатостей порядка lambda/30-lambda/20.

Reconstruction of characteristics and determination of parameters of statistical nanometer-scale surface roughness using the data on scattering in a planar optical waveguide

We consider the problem of scattering of a guided TE-mode in a planar optical waveguide with small statistic irregularities. The results of numerical solution of the direct and inverse problems of the waveguide scattering for a stationary statistical nanometer-scale surface roughness are presented. We show the possibility of obtaining information on the statistical properties of the surface roughness from the measurements of the scattered radiation in the far zone (or on the equivalent Fourier plane). It is found that the superresolution over the correlation-scale range lambda/30-lambda/20 of the roughness can be achieved at a high signal-to-noise ratio by optimizing the optical transfer function of the waveguide and effective smoothing.