傅里叶光学仿真

资 源 简 介

傅里叶光学仿真

详 情 说 明

傅里叶光学仿真是一种基于傅里叶变换原理的光学系统建模方法，广泛应用于激光光束传播、衍射效应分析和光学信息处理等领域。其核心思想是将光场分布分解为不同空间频率的平面波分量，通过频域运算模拟光的传播过程。

在仿真中，平顶高斯光束是一种常见的特殊光束类型，其特点是在横截面上具有近似均匀的强度分布，同时边缘呈现高斯衰减。通过调整光束参数（如束腰半径、平顶区域尺寸、边缘陡度等），可以模拟不同应用场景的需求，例如激光加工或光镊系统中的均匀能量分布控制。

典型的仿真流程包括：对初始光场进行离散傅里叶变换得到频谱，根据传播距离或光学元件特性计算频域相位调制，最后通过逆变换重建输出光场。这种方法能高效模拟衍射、聚焦、透镜变换等物理现象，且计算精度可通过采样率调节。

扩展应用中，该方法还可结合Zernike多项式模拟像差，或叠加多个平顶光束构建复杂光场图案，为新型光学系统设计提供快速验证手段。