Photonics – Chinese

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FDTD加入透镜/远场计算问题

    • 18205091986
      Subscriber

      老师您好,非常感谢您之前的回答,因为之前开的贴子不知道为什么没办法在下面继续评论了,所以我只能重开一个。之前我问了您一些有关FDTD远场计算的问题,示意图如下:

    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      当传播距离z为正值时,是指向上传播,z为负时为向下传播。 其它问题参见之前帖子的回复。
    • 18205091986
      Subscriber
      老师您好,我通过pinch函数将E分量转化成为了二维矩阵,这这样就可以与filter矩阵相乘了,但是我对得到的结果还存在一些问题:
      1.我利用simplified microscopic imaging.lsf的程序,将farfieldvector3d改成farfieldexact3d计算10mm远场,NA=1,res=num=201,通过pinch函数将E分量转化成为了二维矩阵与filter矩阵相乘,然后进行离散傅里叶变换,得到结果错误:
      a。通过farfieldexact3d得到的10mm远场结果:

      b。经过离散傅里叶变换得到的结果:

      2.在simplified microscopic imaging.lsf中,是不是只考虑了成像系统的NA大小对成像的限制,并未考虑光经过透镜之后的相位变换,即:exp(-jk/2f*(x^2+y^2))?
      3.我采用farfieldexact3d计算远场时,随着距离的增大,感觉得到的远场相位分布会变得不正确,这是什么原因导致的呢?我的脚本程序如下:


      a。传输距离z=50um,得到的abs(Ex)和angle(Ex):


      b。传输距离z=100um,得到的abs(Ex)和angle(Ex):
      c。传输距离z=1mm,得到的abs(Ex)和angle(Ex):
      d。传输距离z=10mm,得到的abs(Ex)和angle(Ex):








    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      我不清楚你怎么用离散傅里叶变换计算的,暂且放下吧。
      A2.在simplified microscopic imaging.lsf中,只是将实际的场分解为不同角度再合成,与实际透镜成像原理不一样。如果想详细了解,可以参考NA光束中的参考文献 https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360034382854-Plane-wave-and-beam-source-Simulation-object
      A3: 位相问题应该是抽样造成的:距离越远,衍射斑越大,要精细地显示,需要固定远场上的空间分辨率。但是固定分辨率导致计算量太大。你知道空将上每一个波长的距离位相就变化360度,你查看一下计算时的空间间距是不是超过波长了?
    • 18205091986
      Subscriber
      感谢老师您的回答,位相问题确实是抽样造成的,当我大大提高采样点数之后,位相结果会变得准确,由于我只关心中心区域的结果,因此我将远场面大小变小,这样所需的采样点数不需要那么多,也能得到正确结果。



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