这段代码的作用是利用波束传输法研究高度定向(传输方向为z向)的光束传输过程中各个横截面上的光场分布。具体实现步骤如下:
1. 定义背景高斯光束的参数,包括高斯光束半径、波长、真空波矢、瑞利半径、初始平面位置、光束宽度、曲率半径和Gouy位相。
2. 对光束平面进行离散化,定义仿真区域的宽度、快速傅里叶变换以2的幂指数来计算最高、格点的个数、格点的间距和网格坐标。
3. 对傅里叶空间进行离散化,定义空间频率的间距、x方向和y方向的空间频率的分布、傅里叶空间离散化后的网格坐标和该点的波矢。
4. 定义柱坐标系,并根据初始平面上的光场分布计算出振幅。
5. 读取图像并转换成灰度图像,将其作为初始平面上的光场分布。
6. 利用波束传输法对光束进行传输,即先将初始平面的光场映射到傅里叶空间,再乘以相应的传递函数之后,映射回目标平面。具体实现步骤如下:
a. 第一个透镜,第一次傅里叶变换:将初始平面上的光场进行傅里叶变换,并对频谱进行操作。
b. 在频谱面对频谱进行操作: