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關(guān)注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時間:2025-12-11

部分相干光模擬的實(shí)例教程
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GLAD
GLAD應(yīng)用:部分相干光模擬
概述
一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法:
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴(kuò)展光源發(fā)出的非相干光成為部分相干光。(3)將一些互不相干的激光本征模疊加來產(chǎn)生部分相干光束。
系統(tǒng)描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面,并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣,光源放在物體掩膜的共軛面處,以便光源具有一定的尺寸,而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源,它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時,其所成的像就將是非相干的。
圖1.部分相干光建模示意圖
部分相干光的建模過程為:將光源看作無數(shù)的點(diǎn)光源,每個點(diǎn)光源通過系統(tǒng)成像,并在成像面上進(jìn)行非相干疊加。因?yàn)辄c(diǎn)光源發(fā)出的光線要通過整個系統(tǒng),所以點(diǎn)光源的數(shù)目一定要盡量小。一個完整的相干系統(tǒng)只需要一個點(diǎn)光源,而部分相干系統(tǒng)可能需要10個,而非相干系統(tǒng)差不多要求50個。
展開 概述
一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法:
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴(kuò)展光源發(fā)出的非相干光成為部分相干光。(3)將一些互不相干的激光本征模疊加來產(chǎn)生部分相干光束。
系統(tǒng)描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面,并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣,光源放在物體掩膜的共軛面處,以便光源具有一定的尺寸,而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源,它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時,其所成的像就將是非相干的。
圖1.部分相干光建模示意圖
部分相干光的建模過程為:將光源看作無數(shù)的點(diǎn)光源,每個點(diǎn)光源通過系統(tǒng)成像,并在成像面上進(jìn)行非相干疊加。因?yàn)辄c(diǎn)光源發(fā)出的光線要通過整個系統(tǒng),所以點(diǎn)光源的數(shù)目一定要盡量小。一個完整的相干系統(tǒng)只需要一個點(diǎn)光源,而部分相干系統(tǒng)可能需要10個,而非相干系統(tǒng)差不多要求50個。
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一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法:
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴(kuò)展光源發(fā)出的非相干光成為部分相干光。(3)將一些互不相干的激光本征模疊加來產(chǎn)生部分相干光束。
系統(tǒng)描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面,并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣,光源放在物體掩膜的共軛面處,以便光源具有一定的尺寸,而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源,它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時,其所成的像就將是非相干的。
圖1.部分相干光建模示意圖
部分相干光的建模過程為:將光源看作無數(shù)的點(diǎn)光源,每個點(diǎn)光源通過系統(tǒng)成像,并在成像面上進(jìn)行非相干疊加。因?yàn)辄c(diǎn)光源發(fā)出的光線要通過整個系統(tǒng),所以點(diǎn)光源的數(shù)目一定要盡量小。一個完整的相干系統(tǒng)只需要一個點(diǎn)光源,而部分相干系統(tǒng)可能需要10個,而非相干系統(tǒng)差不多要求50個。
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一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法:
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴(kuò)展光源發(fā)出的非相干光成為部分相干光。(3)將一些互不相干的激光本征模疊加來產(chǎn)生部分相干光束。
系統(tǒng)描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面,并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣,光源放在物體掩膜的共軛面處,以便光源具有一定的尺寸,而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源,它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時,其所成的像就將是非相干的。
圖1.部分相干光建模示意圖
部分相干光的建模過程為:將光源看作無數(shù)的點(diǎn)光源,每個點(diǎn)光源通過系統(tǒng)成像,并在成像面上進(jìn)行非相干疊加。因?yàn)辄c(diǎn)光源發(fā)出的光線要通過整個系統(tǒng),所以點(diǎn)光源的數(shù)目一定要盡量小。一個完整的相干系統(tǒng)只需要一個點(diǎn)光源,而部分相干系統(tǒng)可能需要10個,而非相干系統(tǒng)差不多要求50個。
展開 本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面,并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣,光源放在物體掩膜的共軛面處,以便光源具有一定的尺寸,而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源,它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時,其所成的像就將是非相干的。
系統(tǒng)描述
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴(kuò)展光源發(fā)出的非相干光成為部分相干光。(3)將一些互不相干的激光本征模疊加來產(chǎn)生部分相干光束。
一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法:
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本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示,整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面,并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣,光源放在物體掩膜的共軛面處,以便光源具有一定的尺寸,而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源,它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時
GLAD:部分相干光模擬5個月前
概述
一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法:
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike
雙縫干涉實(shí)驗(yàn)最初由Thomas Young在19世紀(jì)初進(jìn)行,它顯示了光的波動性質(zhì),是空間相干測量的重要技術(shù)。在VirtualLab Fusion中,我們用單點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源復(fù)現(xiàn)了Young的實(shí)驗(yàn)。我們通過檢查干涉條紋對比度的變化來研究擴(kuò)展源的相干特性。
楊氏干涉實(shí)驗(yàn)
雙縫干涉實(shí)驗(yàn)最初由Thomas Young在19世紀(jì)初進(jìn)行,它顯示了光的波動性質(zhì),是空間相干測量的重要技術(shù)。在VirtualLab Fusion中,我們用單點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源復(fù)現(xiàn)了Young的實(shí)驗(yàn)。我們通過檢查干涉條紋對比度的變化來研究擴(kuò)展源的相干特性。
楊氏干涉實(shí)驗(yàn)
在 VirtualLab Fusion中,我們復(fù)現(xiàn)了著名的楊氏干涉實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)了狹縫寬度
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AR 系統(tǒng)通常使用全息圖將光耦合到波導(dǎo)中。本文展示了如何繼續(xù)改進(jìn)本系列文章的第一部分中建模的初步設(shè)計(jì)。
簡介
AR是一種允許屏幕上的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)場景結(jié)合并交互的技術(shù)。
本文演示了如何繼續(xù)改進(jìn)在文章 Ansys Zemax | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo):第一部分中的系統(tǒng)。
優(yōu)化系統(tǒng)
從第一部分文章的優(yōu)化得到的最后系統(tǒng)開始優(yōu)化,我們需要進(jìn)一步提高其光學(xué)性能
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AR系統(tǒng)通常使用全息圖將光耦合到波導(dǎo)中,從而將光從顯示引擎?zhèn)鬏數(shù)脚宕髡叩难劬Α1疚难菔玖巳绾卧?OpticStudio 中使用全息圖表面作為平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的耦合器。
推薦閱讀第二部分:Ansys Zemax | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo):第二部分。
簡介
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 是一種將在屏幕上的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的場景結(jié)合并交互的技術(shù)。本文演示了如何利用全息技術(shù)在序列模式下建立一個用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)系統(tǒng)
FRED部分相干模擬11個月前
FRED將高斯光分束運(yùn)算法則運(yùn)用于傳播相干光場通過系統(tǒng)幾何模型。這里我們來看一下這項(xiàng)性能的示范。
高斯光分束(GBD)的綜合形式使得FRED可以對廣泛的物理光學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。在過去的1/4世紀(jì)里,GBD運(yùn)算法則已被證明在模擬衍射和干涉效應(yīng)上具有顯著的精確性。這里我們演示FRED的GBD性能用于說明部分相干,我們來觀察一個衍射計(jì)的例子。
衍射計(jì)[1],[2]是演示部分相干性很有用的一個儀器。
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GLAD
GLAD應(yīng)用:部分相干光模擬
概述
一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。
簡介:
天文光干涉儀能夠?qū)崿F(xiàn)恒星和星系的高角分辨率的測量。首次搭建的天文光干涉儀分別由菲索(1868)和邁克爾遜(1890)提出。邁克爾遜恒星干涉儀于1920年成功地測出參宿四的直徑。現(xiàn)如今,恒星干涉儀可用于前沿研究,如外行星識別和恒星的超高分辨率(4豪弧秒)成像。在本文中,一種經(jīng)典的邁克遜恒星干涉儀將會在FRED里面進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。
①恒星干涉儀設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)如圖1所示。干涉儀由四個反射鏡
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目 錄
前言 1
1、傳輸中的相位因子與古伊相移 3
2、帶有反射壁的空心波導(dǎo) 7
3、二元光學(xué)元件建模 14
4、離軸拋物面聚焦過程模擬 20
5、大氣像差與自適應(yīng)光學(xué) 24
6、熱暈效應(yīng) 27
7、部分相干光模擬 32
8、諧振腔的優(yōu)化設(shè)計(jì) 41