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GLAD應用：部分同調光模擬

時間:2022-12-14 15:40來源:未知作者: infotek點擊:次列印

概述

一個理想的單色點光源發射的光是完全同調光。但實際物理光源不是點源，總是具有一定的空間尺度並包含眾多輻射單元，其發出的光也非嚴格的單色光,其光譜具有一定寬度，這種光即部分同調光。產生部分同調光主要有三種方法：

（1）降低雷射的同調性來獲得部分同調光。用動態散射體降低雷射的同調性，通過控制散射體的性質來控制散射體後光束的同調性。
（2）利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發出的非同調光成為部分同調光。
（3）將一些互不相干的雷射本征模疊加來產生部分同調光束。

系統描述

本例介紹了如何上述第二種方法來實現部分同調光的建模。如圖1所示，整體結構是一個科勒照明系統。一個聚光元件將非同調光源傳遞到轉像透鏡的入瞳處。非同調光源照亮物體掩膜面，並在最後的像面上得到適當放大的像。為了對光束合理採樣，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。對於具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分同調的。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同調的。

圖 1 部分同調光建模示意圖

部分同調光的建模過程為：將光源看作無數的點光源，每個點光源通過系統成像，並在成像面上進行非同調疊加。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儘量小。一個完整的同調系統只需要一個點光源，而部分同調系統可能需要10個，而非同調系統差不多要求50個。

模擬結果

圖.1 object mask的初始分佈

圖.2 完全同調時點光源在轉像透鏡入瞳處所成的像

圖.3 完全同調時object mask所成的像

圖.4 部分同調時點光源在轉像透鏡入瞳處所成的像

圖.5 部分同調時object mask所成的像

圖.6 完全不相干時點光源在轉像透鏡入瞳處所成的像

圖.7 完全不相干時object mask所成的像

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