光場(chǎng)傳輸模擬(菲涅爾衍射)

1、1 / 5 光場(chǎng)傳輸模擬 題目： 一束平面光通過一內(nèi)徑為 2mm ，外徑 3mm 的圓環(huán)光闌，在光闌后 100mm 處加一 相位板，相位板口徑 10mmx10mm ，左半側(cè)相位延遲 0，右邊相位延遲 pi ，在相位板后 100mm 處放一透鏡，焦距 200mm ，計(jì)算透鏡后 150mm 、200mm 、250mm 處光場(chǎng)分布。 思路 ：根據(jù)標(biāo)量衍射理論，光在均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，任意輸出面上的光場(chǎng)分布可以由輸入 面的光場(chǎng)分布乘以相應(yīng)的傳遞函數(shù)而求得。 b5E2RGbCAP 程序： clear syms abxynm a=2 。 b=3 。 wavelength=532e-6 N=1024 。 L0

2、=10 。 delta_x=L0/N 。 delta_y=L0/N 。 delta_fx=N/L0 delta_fy=N/L0 k=2*pi/wavelength for m=1:N for n=1:N % ? mm % ? mm %230 卩 ? mm %2e ?u ?e y N*N ? %2e ?u ? i ? e %?2e ?u ? %?oo 2 e ? u ? %2ey if (m-N/2*delta_xA2+( n-N/2*delta_yA2=aA2&(m- N/2*delta_xA2+( n-N/2*delta_yA2v=bA2 U0(m,n=1 。 else U0(m,n=0 。

3、 end end end figure(1 imshow(U0, 。 aabs=abs(U0 。 figure(2 z1=100 。 G0=fftshift(fft2(U0 。 Fx=(-N/2+1:N/2/N*delta_fx 。 Fy=(-N/2+1:N/2/N*delta_fy 。 Fx,Fy=meshgrid(Fx,Fy 。 k=2*pi/wavelength 。 H0=sqrt(1-wavele ngthA2*(Fx.A2+Fy.A2 H1=exp(i*k*z1*H0 。 Gz=G0.*H1 。 p1EanqFDPw %2ey 。 % ? ii Yo _eXDiTa9E3d Uz=i

4、fft2(fftshift(Gz aabss1=abs(Uz 2 / 5 imshow(aabss1, colormap(gray figure(3 z2=100 。 s=N/2 。 for m=1:N for n=1:N if n=pi 。 else P(m,n=0 。 end 。 end 。 end 。 T=exp(i*P 。 GOO=fftshift(fft2(Uz.*T 。 H02=sqrt(1-wavele ngthA2*(Fx.A2+Fy.A2 H2=exp(i*k*z2*H02 。 GZZ=ifft2(GOO.*H2 。 aabsss=abs(GZZ 。 imshow(aabss

5、s, figure(4 z3=200 。 f=200 。 for m=1:N for n=1:N T2(m, n=exp(-i*k*(m-N/2*delta_x.A2+( n- N/2*delta_yA2/(2*f 。RTCrpUDGiT end end U2=GZZ.*T2 。 G2=fft2(U2 。 H03=sqrt(1-wavele ngthA2*(Fx.A2+Fy.A2 H3=exp(i*k*z3*H03 。 G2o=G2.*H3 。 U2=ifft2(G2o 。 aabss3=abs(U2 。 imshow(aabss3, colormap(gray 模擬結(jié)果： 圓環(huán)光闌3 / 5 光通過光闌后100mm處光場(chǎng)分布 光通過相位板后200mm處光場(chǎng)分布 4 / 5 光通過透鏡后150mm處光場(chǎng)分布f=200mm ) 光通過透鏡后200mm處光場(chǎng)分布