模拟n束光束的干涉图像

资 源 简 介

模拟n束光束的干涉图像

详 情 说 明

模拟多束光束干涉图像是光学研究中的重要课题，其核心在于理解波前叠加原理和偏振状态的数学描述。对于n束任意偏振方向的光束干涉，需要从三个层面构建模型：

首先需建立单束光的数学模型，包含振幅、相位和偏振三个要素。偏振方向可通过琼斯矢量表示，每束光可定义为具有特定振动方向的横波。当处理非相干光源时，需考虑随机相位差的影响。

其次要实现多光束的波前叠加。在二维观测平面上，需计算各束光到达每个像素点的光程差。特别注意不同空间位置带来的相位延迟差异，这会导致干涉条纹的空间分布变化。对于非平行光束，还需考虑波前曲率的影响。

偏振处理是模拟的关键难点。不同偏振方向的矢量叠加需采用相干叠加计算，当偏振方向正交时会产生特殊的偏振干涉图样。通过调整各向量的偏振角参数，可以观察到从线偏振到椭圆偏振的各种干涉模式。

最后显示干涉强度分布时，建议采用对数尺度来增强弱干涉区域的对比度。该方法可扩展到动态模拟场景，通过引入时间变量还能研究干涉图样的瞬态变化特性。