грамм первого типа дополнили свои продукты функциями моделиро
-
вания распространения излучения через ОС
,
учитывающими дифрак
-
цию на протяжении всей ОС
[2, 5].
Поскольку метод БПФ не позволяет
моделировать линзы
,
в этих программах используется комбинация ди
-
фракционного и лучевого методов
.
Расчет распространения света в сво
-
бодном пространстве между линзами осуществляется дифракционным
методом с применением БПФ
.
Затем найденная комплексная амплитуда
поля перед линзой представляется распределением лучей
(
распределе
-
ние амплитуды и фазы в плоскости перед линзой заменяют интенсив
-
ностью
,
начальной фазой и углом наклона набора лучей
).
Лучи трасси
-
руются через линзу
,
вычисляется набег фазы вдоль каждого сегмента
каждого луча
,
в плоскости за линзой лучи снова заменяются распреде
-
лением амплитуды и фазы
,
и далее распределение пучка в свободном
пространстве снова моделируется с учетом дифракции с применением
БПФ
.
Поскольку трассировка лучей выполняется сравнительно быстро
(
не требуются интегральные преобразования
),
а дифракционное моде
-
лирование в плоских СП реализуется с применением БПФ
,
т
.
е
.
также с
большой скоростью
,
такой метод в целом оказывается очень быстрым
.
Недостатком его является фактический отказ от дифракционного при
-
ближения
,
что снижает точность моделирования ЛОС по сравнению с
чисто дифракционным методом
.
Прямое интегрирование в этих программах не применяется из
-
за
его низкой скорости
,
неприемлемой для решения задач оптимизации
.
Таким образом
,
в настоящее время не существует программы
,
ко
-
торая
,
с одной стороны
,
адекватно моделировала бы ЛОС
,
а с другой
,
была бы применима для анализа и синтеза ОС
.
На кафедре
“
Лазерные и
оптико
-
электронные системы
”
МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана с
1970-
х годов
ведутся исследования в области дифракционного расчета ЛОС
.
Накоп
-
ленные результаты позволили приступить к разработке программного
обеспечения для моделирования и синтеза ЛОС
.
В основе разрабатываемой программы лежит метод прямого инте
-
грирования дифракционного интеграла Кирхгофа
:
U
0
(
x
0
, y
0
) =
i
2
λ
y
max
Z
y
min
x
max
Z
x
min
(1 + cos
θ
)
U
(
x, y
)
exp(
−
ikr
)
r
dx dy,
где
U
0
—
искомое распределение комплексной амплитуды поля на пра
-
вой поверхности
;
r
—
расстояние между точками с координатами
(
x, y
)
на левой поверхности и
(
x
0
, y
0
)
на правой
;
U
—
распределение ком
-
плексной амплитуды поля на левой поверхности
;
θ
—
угол между от
-
резком
,
содержащим точки
(
x, y
)
и
(
x
0
, y
0
)
,
и оптической осью
(
рис
. 1).
22 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
3
