概述 _1<'"u#6w
1/ pA/UVO 一個理想的單色點(diǎn)光源發(fā)射的光是完全相干光。但實(shí)際物理光源不是點(diǎn)源，總是具有一定的空間尺度并包含眾多輻射單元，其發(fā)出的光也非嚴(yán)格的單色光,其光譜具有一定寬度，這種光即部分相干光。產(chǎn)生部分相干光主要有三種方法： f&}A!uLe4x （1）降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態(tài)散射體降低激光的相干性，通過控制散射體的性質(zhì)來控制散射體后光束的相干性。（2）利用Van-Citter-Zernike定理使擴(kuò)展光源發(fā)出的非相干光成為部分相干光。（3）將一些互不相干的激光本征模疊加來產(chǎn)生部分相干光束。 .3<IOtD= hNnX-^J<o
系統(tǒng)描述 x
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EB5_; 本例介紹了如何上述第二種方法來實(shí)現(xiàn)部分相干光的建模。如圖1所示，整體結(jié)構(gòu)是一個科勒照明系統(tǒng)。一個聚光元件將非相干光源傳遞到轉(zhuǎn)像透鏡的入瞳處。非相干光源照亮物體掩膜面，并在最后的像面上得到適當(dāng)放大的像。為了對光束合理采樣，光源放在物體掩膜的共軛面處，以便光源具有一定的尺寸，而不是理想點(diǎn)光源。對于具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。當(dāng)光源大到可以填滿轉(zhuǎn)像透鏡入瞳時，其所成的像就將是非相干的。 !?o$-+a| ^qO=~U!{ 圖1.部分相干光建模示意圖 _/ }Hqh
部分相干光的建模過程為：將光源看作無數(shù)的點(diǎn)光源，每個點(diǎn)光源通過系統(tǒng)成像，并在成像面上進(jìn)行非相干疊加。因?yàn)辄c(diǎn)光源發(fā)出的光線要通過整個系統(tǒng)，所以點(diǎn)光源的數(shù)目一定要盡量小。一個完整的相干系統(tǒng)只需要一個點(diǎn)光源，而部分相干系統(tǒng)可能需要10個，而非相干系統(tǒng)差不多要求50個。 rEyz|k: 6_<s=nTX
模擬結(jié)果 1N9< d, ]1d,O^S 圖.1 object mask的初始分布
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圖.2 完全相干時點(diǎn)光源在轉(zhuǎn)像透鏡入瞳處所成的像
圖.3 完全相干時object mask所成的像
圖.4 部分相干時點(diǎn)光源在轉(zhuǎn)像透鏡入瞳處所成的像
圖.5 部分相干時object mask所成的像
圖.6 完全不相干時點(diǎn)光源在轉(zhuǎn)像透鏡入瞳處所成的像
圖.7 完全不相干時object mask所成的像
