Приближенные граничные условия для задачи нахождения оптических коэффициентов ультратонких металлических пленок в СВЧ и ТГЦ диапазонах

Получены приближенные граничные условия для задачи расчета оптических коэффициентов системы, состоящей из диэлектрической подложки и напыленной на нее неоднородной ультратонкой металлической пленки с произвольной зависимостью проводимости по толщине. Вывод граничных условий основан на методе последовательных приближений Пикара. Приведены аналитические выражения для оценки погрешности вычисления оптических коэффициентов, полученных при помощи предлагаемых приближенных граничных условий. Показано, что погрешность растет с частотой и увеличением толщины пленки. Максимальная погрешность для пленок толщиной 10 nm не превышает 10.7% на частоте 1 THz. В качестве примера рассчитаны комплексные оптические коэффициенты системы типа эталона Фабри–Перо и металлической пленки без подложки с модельной зависимостью проводимости по толщине. Показано совпадение результатов расчетов, выполненных путем численного моделирования и с использованием приближенных граничных условий. Продемонстрирована возможность непосредственного вычисления средней удельной проводимости пленки по экспериментально измеренным коэффициентам отражения и пропускания.