GLAD：带有反射壁的空心波导

概述

 

离散傅里叶变换的混叠效应为带有反射壁的空心波导的建模提供了一个便捷的方法。反射壁可以将光返回到光路中而混叠效应将使溢出光场从反方向折回到采样光场中。如果光场分布是一个偶函数，那么折回的作用就如同反射效果。我们可以将任意形状的光场分布转化成偶函数，只要将光场对应的矩阵放在一个两倍大小矩阵的左上象限，然后再将其它三个象限的矩阵用左上象限矩阵的镜像进行填充。这样整个矩阵就表征了一个偶函数。利用该偶函数的混叠效应就可以正确地对反射壁进行建模。

 

系统描述

 

本例重点展示了copy以及flip两个命令的使用。当光束偏心且倾斜入射到波导中时，入射光束会在波导的反射壁上依次反射，光束的分布会随着反射次数和衍射效应逐渐变化。

 

图1.模拟示意图

 

模拟结果

 

   

图2.初始平顶光束分布，其中包含倾斜因子

图3.光束向右上角传输遇到了右侧的反射壁

  

图4.光束正从右侧反射壁离开向顶部反射壁传播

图5.光束从顶部反射壁反射出来

图6.光束从顶部反射壁反射后向左侧反射壁传播

图7.光束完全离开顶部反射壁向左侧反射壁传播

图8.光束遇到左侧反射壁

图9.光束正从左侧反射壁离开向底部反射壁传播

图10.光束正从底部反射壁离开向初始位置传播

图11.光束到达初始位置，但是已经显著展宽，使得其已经碰到了右侧的反射壁