Linear systems approach to simulation of optical diffraction

Andrew J. Lambert; Donald Fraser

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Linear systems approach to simulation of optical diffraction

机译：线性系统方法模拟光学衍射

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The diffractive processes within an optical system can be simulated by computer to compute the diffraction-altered electric-field distribution at the output of the system from the electric-field distribution at the input. In the paraxial approximation the system can be described by an ABCD ray matrix whose elements in turn can be used to simplify the computation such that only a single computational step is required. We describe two rearrangements of such computations that allow the simulation to be expressed in a linear systems formulation, in particular using the fast-Fourier-transform algorithm. We investigate the sampling requirements for the kernel-modifying function or chirp that arises. We also use the special properties of the chirp to determine the spreading imposed by the diffraction. This knowledge can be used to reduce the computation if only a limited region of either the input or the output is of interest. # 1998 Optical Society of America OCIS codes: 050.1590, 050.1940, 050.1960, 080.2720, 100.2000.

机译：光学系统内的衍射过程可以由计算机模拟，以根据输入处的电场分布来计算系统输出处的衍射改变后的电场分布。在近轴近似中，该系统可以由ABCD射线矩阵描述，该ABCD射线矩阵的元素又可以用来简化计算，从而只需要一个计算步骤。我们描述了这种计算的两种重排，这些重排允许以线性系统公式表示仿真，尤其是使用快速傅里叶变换算法。我们调查了出现的内核修改函数或线性调频脉冲的采样要求。我们还使用线性调频脉冲的特殊属性来确定衍射施加的扩展。如果仅对输入或输出的有限区域感兴趣，则可以使用此知识来减少计算。＃1998美国光学学会OCIS代码：050.1590、050.1940、050.1960、080.2720、100.2000。

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来源
《Applied optics》 |1998年第36期|共7页
作者
Andrew J. Lambert; Donald Fraser;
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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类光学;
关键词

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