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物理光学伝播の例

角スペクトルを用いた自由空間伝播
下図は、円形開口から様々な距離において計算された強度パターンを表わしています。512 x 512に分割した格子を 高速フーリエ変換(FFT)して計算しています。


均一な平面波によって照射された円形開口。
伝播距離z=0

フレネル数 = 18

フレネル数 = 4

フレネル数 = 1


フレネル積分を用いた自由空間伝播
フレネル伝播はファーフィールド分布を計算する際に使用されます。下図のイメージはフレネル数4と1の場合を表しています。 上図の角スペクトルを用いて得られた結果と一致しています。


フレネル数 = 4

フレネル数 = 1


タルボット効果
タルボットイメージ現象は、周期構造において生じます。 左図は透過型回折格子のフレネル回折領域における 自己イメージ現象を表わしています。

サイドローブは回折格子の構造が有限範囲であることに起因しています。


ダブルピンホール
この例は、入力スクリーンに2つの非常に小さな開口(ピンホール) をもつヤングの干渉計です。 スクリーン背面の2箇所の位置における干渉の結果を示しています。


入力フィールド

全ビームの重ね合わせ。
わずかな楕円形状は4:5の比をもった
矩形"ピンホール"が原因となっています。