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GLAD：帶有反射壁的空心波導

概述
 

離散傅里葉變換的混疊效應為帶有反射壁的空心波導的建模提供了一個便捷的方法。反射壁可以將光返回到光路中而混疊效應將使溢出光場從反方向折回到采樣光場中。如果光場分布是一個偶函數，那么折回的作用就如同反射效果。我們可以將任意形狀的光場分布轉化成偶函數，只要將光場對應的矩陣放在一個兩倍大小矩陣的左上象限，然后再將其它三個象限的矩陣用左上象限矩陣的鏡像進行填充。這樣整個矩陣就表征了一個偶函數。利用該偶函數的混疊效應就可以正確地對反射壁進行建模。

 

系統描述
 

本例重點展示了copy以及flip兩個命令的使用。當光束偏心且傾斜入射到波導中時，入射光束會在波導的反射壁上依次反射，光束的分布會隨著反射次數和衍射效應逐漸變化。

 

圖1.模擬示意圖
 

模擬結果

 

   

圖2.初始平頂光束分布，其中包含傾斜因子

圖3.光束向右上角傳輸遇到了右側的反射壁

  

圖4.光束正從右側反射壁離開向頂部反射壁傳播

圖5.光束從頂部反射壁反射出來

圖6.光束從頂部反射壁反射后向左側反射壁傳播

圖7.光束完全離開頂部反射壁向左側反射壁傳播

圖8.光束遇到左側反射壁

圖9.光束正從左側反射壁離開向底部反射壁傳播

圖10.光束正從底部反射壁離開向初始位置傳播

圖11.光束到達初始位置，但是已經顯著展寬，使得其已經碰到了右側的反射壁