光学 【スペックル:第2回】鏡面でスペックル(Speckle)は発生するのか？
はじめに
スペックル(Speckle)をPython使って計算してみるシリーズの第2回です。実際の物質に近い表面状態に対してスペックル計算します。PSD(Power Spectral Density)を導入して、実際の高さ場を求め...
光学
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光学 【スペックル:第1回】Pythonでレーザー光のスペックル(Speckle)を可視化してみる
はじめに
レーザーを用いた測定ではスペックルと呼ばれる干渉縞が観測されることあります。ボツボツとした形状が特徴で測定ではノイズとなることが多いです。この記事ではスペックルがどのように現れるかをPythonを使って、可視化してみます...
光学 【伝播計算:第2回】角スペクトル法で見るガウシアン・エルミートガウシアンの伝播
はじめに
前回記事にてレーザー光の伝播を角スペクトル法(Angular Spectrum Method,ASM)で計算できるという話をしました。本記事では、レンズで集光した際のレーザー光の伝播を角スペクトル法で計算します。ガウシア...
光学 【結像計算:第4回】散乱光は結像するとどう見えるのか？偏光まで含めた結像計算
はじめに
散乱光分布を計算していて、ふとこれレンズで結像するとどう見えるんだろう？と思ったので波動光学に基づいてPythonで計算してみたシリーズの第4回です。今回は今まで触れてなかった偏光の影響を取り込み、高NAの場合の瞳面の設...
光学 pyGDMによる散乱光シミュレーション入門 ― 球の遠方散乱光を計算する【結像計算:第3回】
はじめに
散乱光分布を計算していて、ふとこれレンズで結像するとどう見えるんだろう？と思ったので波動光学に基づいて計算してみたシリーズの第3回。 本記事では波動光学から少し離れてpyGDM2を用いて、シリコン基板上の200nmガラス...
光学 【結像計算:第2回】なぜ結像結果はピラミッド形状になったのか？PSFとゼルニケ多項式で原因を探る
はじめに
散乱光分布を計算していて、ふとこれレンズで結像するとどう見えるんだろう？と思ったので波動光学に基づいてPythonで計算してみたシリーズの第2回です。前回FFTを使って波動光学的に結像計算をしましたが、ピラミッドみたいな...
光学 【結像計算:第1回】結像サイズは何で決まるのか？ ― フーリエ光学をPythonで実装して理解する
はじめに
よく散乱光分布の計算をするのですが、ふとこれを結像したらどう見えるんだろう？と思ったので波動光学に基づいてPythonで計算してみました。
実際にやってみるとハマりどこがとても多い。特にフーリエ変換をすると、実空間か...
光学 【伝播計算:第1回】レーザーはまっすぐ進むのか？──角スペクトル法とM²から見る光の広がり
はじめに
初めて僕がレーザーを知ったのは、漫画『スプリガン』に登場する古代兵器でした。レーザー光の攻撃を水蒸気によって減衰して主人公が切り抜ける、そんな描写だったと思います。
レーザー光は「広がらず、まっすぐ進む光」として描か...
光学 空が青い理由は「青がよく散乱される」だけでは物足りない
はじめに
「空が青い理由を説明してください」と言われたら、どう答えるでしょうか。
よくある説明は、
レイリー散乱によって波長の短い青い光が強く散乱されるから
というものです。
もちろんこれは正しい説明です...