GLAD应用:部分相干光模拟
概述一个理想的单色点光源发射的光是完全相干光。但实际物理光源不是点源总是具有一定的空间尺度并包含众多辐射单元其发出的光也非严格的单色光,其光谱具有一定宽度这种光即部分相干光。产生部分相干光主要有三种方法1降低激光的相干性来获得部分相干光。用动态散射体降低激光的相干性通过控制散射体的性质来控制散射体后光束的相干性。2利用Van-Citter-Zernike定理使扩展光源发出的非相干光成为部分相干光。3将一些互不相干的激光本征模叠加来产生部分相干光束。系统描述本例介绍了如何上述第二种方法来实现部分相干光的建模。如图1所示整体结构是一个科勒照明系统。一个聚光元件将非相干光源传递到转像透镜的入瞳处。非相干光源照亮物体掩膜面并在最后的像面上得到适当放大的像。为了对光束合理采样光源放在物体掩膜的共轭面处以便光源具有一定的尺寸而不是理想点光源。对于具有一定尺寸的光源它所成的像就是部分相干的。当光源大到可以填满转像透镜入瞳时其所成的像就将是非相干的。图1.部分相干光建模示意图部分相干光的建模过程为将光源看作无数的点光源每个点光源通过系统成像并在成像面上进行非相干叠加。因为点光源发出的光线要通过整个系统所以点光源的数目一定要尽量小。一个完整的相干系统只需要一个点光源而部分相干系统可能需要10个而非相干系统差不多要求50个。模拟结果图.1 object mask的初始分布图.2 完全相干时点光源在转像透镜入瞳处所成的像图.3 完全相干时object mask所成的像图.4 部分相干时点光源在转像透镜入瞳处所成的像图.5 部分相干时object mask所成的像图.6 完全不相干时点光源在转像透镜入瞳处所成的像图.7 完全不相干时object mask所成的像