简介
泊松光斑是一种光学现象,由法国物理学家西蒙·泊松于1818年提出。当点光源发出的光通过不透明圆盘时,在圆盘后方轴线上会形成一个明亮的光斑。这一现象是光的衍射和干涉的结果:光线绕过圆盘边缘并在轴线上相长干涉,形成亮斑。泊松光斑在光学测量和天文学中有一定应用。通过运用 OAS 光学软件对该特定参数光束进行模拟,旨在探究其传播规律,为相关光学系统的优化设计和实际应用提供理论依据与数据支持。
案例设置与操作
参数配置
精确输入光源的关键参数,包括束腰半径 1mm 和波长 0.8μm。随后,构建模拟所需的光学传播空间环境,定义光线追迹的初始条件和边界条件。在光线追迹过程中,软件按照预设的算法,对每一条光线在空间中的传播轨迹进行计算,考虑到光的波动特性,模拟光线在传播过程中可能发生的衍射和干涉效应。通过软件的可视化功能,实时监控光线追迹进程,确保模拟过程准确无误。
模拟与分析
经过光线追迹计算,在探测器界面可获取详细的结果图。该结果图直观呈现了光束在探测器平面上的能量分布情况。从图中可以清晰观察到,光束在传播过程中,由于衍射效应,其能量分布不再保持均匀的高斯分布形态,在边缘区域出现了能量的扩散和振荡现象。通过对振幅图的定量分析,能够准确获取光束的强度分布、光斑尺寸变化等关键参数,这些数据为深入研究光束传播特性提供了有力的支撑。

(泊松光斑的三维追迹图)

(泊松光斑的探测器结果图)
总结
本案例通过 OAS 光学软件对特定光束的模拟研究,展示了软件在光束传播分析中的强大功能和准确性。本案例也为其他类似光学问题的研究提供了可借鉴的方法和思路,进一步推动光学领域的理论研究与技术发展。