GLAD：部分相干光模拟
概述一个理想的单色点光源发射的光是完全相干光。但实际物理光源不是点源，总是具有一定的空间尺度并包含众多辐射单元，其发出的光也非严格的单色光,其光谱具有一定宽度，这种光即部分相干光。产生部分相干光主要有三种方法：
（1）降低激光的相干性来获得部分相干光。用动态散射体降低激光的相干性，通过控制散射体的性质来控制散射体后光束的相干性。（2）利用Van-Citter-Zernike定理使扩展光源发出的非相干光成为部分相干光。（3）将一些互不相干的激光本征模叠加来产生部分相干光束。
系统描述
本例介绍了如何上述第二种方法来实现部分相干光的建模。如图1所示，整体结构是一个科勒照明系统。一个聚光元件将非相干光源传递到转像透镜的入瞳处。非相干光源照亮物体掩膜面，并在最后的像面上得到适当放大的像。为了对光束合理采样，光源放在物体掩膜的共轭面处，以便光源具有一定的尺寸，而不是理想点光源。对于具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。当光源大到可以填满转像透镜入瞳时，其所成的像就将是非相干的。
https://img.jishulink.com/upload/202311/6860f74117244e1c9ad4d95634fe74a7.png
图1.部分相干光建模示意图
部分相干光的建模过程为：将光源看作无数的点光源，每个点光源通过系统成像，并在成像面上进行非相干叠加。因为点光源发出的光线要通过整个系统，所以点光源的数目一定要尽量小。一个完整的相干系统只需要一个点光源，而部分相干系统可能需要10个，而非相干系统差不多要求50个。
模拟结果
https://img.jishulink.com/upload/202311/69bf790a6ea34976a06e5397cc5237f2.png
图1.object mask的初始分布
https://img.jishulink.com/upload/202311/ac356b8cd17344618b952792e4dfe9be.png
图2.完全相干时点光源在转像透镜入瞳处所成的像
https://img.jishulink.com/upload/202311/a38277ac585e4c73b667d23b017c783e.png
图3.完全相干时object mask所成的像
https://img.jishulink.com/upload/202311/b8eb5576a33745a2971ef6fb6585835c.png
图4.部分相干时点光源在转像透镜入瞳处所成的像
https://img.jishulink.com/upload/202311/8b595e04179b454a8dfef922dcd5fbb6.png
图5.部分相干时object mask所成的像
https://img.jishulink.com/upload/202311/509644fbe20a4ccb8d8c94bc8028c76e.png
图6.完全不相干时点光源在转像透镜入瞳处所成的像
https://img.jishulink.com/upload/202311/c77e29b49fbd442b819e5a1cdf0dbbd3.png
图7.完全不相干时object mask所成的像https://img.jishulink.com/upload/202311/d1aa00b531ce49be8cdda30f6fde1ed0.jpg
页:
[1]