روش ماتریس انتقال در الکترومغناطیس و اپتیک ۲۰۲۲
The Transfer-Matrix Method in Electromagnetics and Optics 2022

روش ماتریس انتقال (TMM) در الکترومغناطیس و اپتیک، یک فرمالیسم ریاضیاتی قوی و کارآمد برای تعیین ویژگی‌های بازتاب و عبور امواج صفحه از یک لایه با امتداد بی‌نهایت از یک ماده خطی است. در حالی که TMM در دهه 1960 برای یک ماده دی‌الکتریک-مغناطیسی تک محوری همگن معرفی شد و متعاقباً برای لایه‌های چندگانه گسترش یافت، اخیراً برای کلی‌ترین مواد خطی، یعنی مواد دوجنس‌گرا، توسعه یافته است. با استفاده از رویکرد موج جفت‌شده دقیق، لایه‌هایی که به صورت دوره‌ای در جهت ضخامت ناهمگن هستند نیز می‌توانند توسط TMM گنجانده شوند. در این کتاب، مروری بر TMM برای کلی‌ترین زمینه‌ها و همچنین برای برخی از موارد ساده گویا ارائه شده است. نتایج نظری کلیدی ارائه شده‌اند؛ برای مشتقات، خواننده به مراجع در انتهای هر فصل ارجاع داده می‌شود. آلبوم‌هایی از نتایج عددی نیز ارائه شده است و کد کامپیوتری مورد استفاده برای تولید این نتایج در ضمیمه ارائه شده است.

The transfer-matrix method (TMM) in electromagnetics and optics is a powerful and convenient mathematical formalism for determining the planewave reflection and transmission characteristics of an infinitely extended slab of a linear material. While the TMM was introduced for a homogeneous uniaxial dielectric-magnetic material in the 1960s, and subsequently extended for multilayered slabs, it has more recently been developed for the most general linear materials, namely bianisotropic materials. By means of the rigorous coupled-wave approach, slabs that are periodically nonhomogeneous in the thickness direction can also be accommodated by the TMM. In this book an overview of the TMM is presented for the most general contexts as well as for some for illustrative simple cases. Key theoretical results are given; for derivations, the reader is referred to the references at the end of each chapter. Albums of numerical results are also provided, and the computer code used to generate these results are provided in an appendix.