亚波长狭缝周期阵列的散射 I：衍射区域中的场增强

这是关于亚波长狭缝周期阵列的电磁场增强和反常衍射定量分析的两篇系列论文中的第一部分。本部分研究了衍射区域中的散射问题，其中周期尺寸与入射波长相当。我们区分了散射共振和实特征值，并推导了它们在远离瑞利截止频率时的渐近展开。此外，我们通过量化增强阶数和关联的共振模式，对共振频率处的场增强进行了定量分析。还研究了瑞利截止频率附近的场增强。证明如果共振频率接近瑞利截止频率，该频率处的场增强会变弱。最后，我们还刻画了底层周期结构的嵌入特征值，并指出对于窄狭缝阵列，不会发生诸如 Fano 共振现象之类的透射异常。