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FRED案例展示:部分相干光的應用--天文光干涉儀
實現這個目的的一種方法是產生一對相干的平面波光源:一個光源就位于M1之前,另一個就位于M2之前。每個光源都有基于光源光譜的合適的波長和相對功率,并且在提供的角度直徑內的任意方向傳播。一旦所有的光源創建好,相干光線追跡就會執行。在探測器平面上的輻照度和彩色圖會得到計算并顯示出來。
為了模擬邁克爾遜恒星干涉儀的運行,額外的循環可以添加到腳本中,它會在每一步掃描反射鏡間距并計算條紋可見度。條紋可見度的第一個極小值會出現在d=λ0/(2θ)處,其中λ0是恒星(發光)的中心波長,θ是以度為單位的角距。
圖 3.運行嵌入式腳本
圖 4.運行腳本之后創建的光源
圖 5.輻照度計算結果
圖 6.彩色圖計算結果
展開 GLAD:部分相干光模擬
概述
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。但實際物理光源不是點源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產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。用動態散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發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生部分相干光束。
系統描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分相干光的建模。如圖1所示,整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。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。當光源大到可以填滿轉像透鏡入瞳時,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:將光源看作無數的點光源,每個點光源通過系統成像,并在成像面上進行非相干疊加。因為點光源發出的光線要通過整個系統,所以點光源的數目一定要盡量小。一個完整的相干系統只需要一個點光源,而部分相干系統可能需要10個,而非相干系統差不多要求50個。
展開 GLAD應用:部分相干光模擬
本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分相干光的建模。如圖1所示,整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。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。當光源大到可以填滿轉像透鏡入瞳時,其所成的像就將是非相干的。
系統描述
(1)降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發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生部分相干光束。
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。但實際物理光源不是點源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產生部分相干光主要有三種方法:
概述
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概述
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。但實際物理光源不是點源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產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。用動態散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發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生部分相干光束。
系統描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分相干光的建模。如圖1所示,整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。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。當光源大到可以填滿轉像透鏡入瞳時,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:將光源看作無數的點光源,每個點光源通過系統成像,并在成像面上進行非相干疊加。因為點光源發出的光線要通過整個系統,所以點光源的數目一定要盡量小。一個完整的相干系統只需要一個點光源,而部分相干系統可能需要10個,而非相干系統差不多要求50個。
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GLAD應用:部分相干光模擬
概述
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。但實際物理光源不是點源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產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。用動態散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發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生部分相干光束。
系統描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分相干光的建模。如圖1所示,整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。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。當光源大到可以填滿轉像透鏡入瞳時,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:將光源看作無數的點光源,每個點光源通過系統成像,并在成像面上進行非相干疊加。因為點光源發出的光線要通過整個系統,所以點光源的數目一定要盡量小。一個完整的相干系統只需要一個點光源,而部分相干系統可能需要10個,而非相干系統差不多要求50個。
展開 GLAD:部分相干光模擬
概述
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。但實際物理光源不是點源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產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。用動態散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發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生部分相干光束。
系統描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分相干光的建模。如圖1所示,整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。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。當光源大到可以填滿轉像透鏡入瞳時,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:將光源看作無數的點光源,每個點光源通過系統成像,并在成像面上進行非相干疊加。因為點光源發出的光線要通過整個系統,所以點光源的數目一定要盡量小。一個完整的相干系統只需要一個點光源,而部分相干系統可能需要10個,而非相干系統差不多要求50個。
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GLAD應用:部分相干光模擬
概述
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。但實際物理光源不是點源,總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元,其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度,這種光即部分相干光。產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。用動態散射體降低激光的相干性,通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。(2)利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發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生部分相干光束。
系統描述
本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分相干光的建模。如圖1所示,整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。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。當光源大到可以填滿轉像透鏡入瞳時,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:將光源看作無數的點光源,每個點光源通過系統成像,并在成像面上進行非相干疊加。因為點光源發出的光線要通過整個系統,所以點光源的數目一定要盡量小。一個完整的相干系統只需要一個點光源,而部分相干系統可能需要10個,而非相干系統差不多要求50個。
展開 使用部分相干光的楊氏干涉實驗
雙縫干涉實驗最初由Thomas Young在19世紀初進行,它顯示了光的波動性質,是空間相干測量的重要技術。在VirtualLab Fusion中,我們用單點光源和擴展光源復現了Young的實驗。我們通過檢查干涉條紋對比度的變化來研究擴展源的相干特性。
楊氏干涉實驗
在 VirtualLab Fusion中,我們復現了著名的楊氏干涉實驗,并檢驗了狹縫寬度、狹縫距離以及使用擴展源的影響。
編程一個雙縫函數
給出了一個用于定義雙狹縫函數的示例片段,該函數具有可自定義的狹縫寬度和狹縫之間的距離。
[NEWSLETTER] 使用部分相干光的楊氏干涉實驗
雙縫干涉實驗最初由Thomas Young在19世紀初進行,它顯示了光的波動性質,是空間相干測量的重要技術。在VirtualLab Fusion中,我們用單點光源和擴展光源復現了Young的實驗。我們通過檢查干涉條紋對比度的變化來研究擴展源的相干特性。
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編程一個雙縫函數
給出了一個用于定義雙狹縫函數的示例片段,該函數具有可自定義的狹縫寬度和狹縫之間的距離。
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