Numerical calculation of near field scalar diffraction using angular spectrum of plane waves theory and FFT



Document title: Numerical calculation of near field scalar diffraction using angular spectrum of plane waves theory and FFT
Journal: Revista mexicana de física E
Database: PERIÓDICA
System number: 000342764
ISSN: 1870-3542
Authors: 1
1
1
2
Institutions: 1Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Básicas, Cunduacán, Tabasco. México
2Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electrónica, Departamento de Optica, Tonantzintla, Puebla. México
Year:
Season: Dic
Volumen: 56
Number: 2
Pages: 159-164
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, analítico
Spanish abstract Se sabe que los cálculos difracción de campo cercano o de Fresnel son difíciles de realizar de manera exacta. En general, es necesario realizar aproximaciones a fin de obtener expresiones con formas más manejables. En el presente trabajo se presenta una implementación numérica del cálculo del campo cercano usando la teoría del espectro angular. El método emplea la transformada rápida de Fourier (FFT) lo que le permite ser rápido y preciso. Con el propósito de mostrar la eficiencia del método, se presenta el estudio de la difracción producida por una abertura circular y por una rendija espiral. Se muestran los resultados numéricos y experimentales. Creemos que el presente método puede ser útil en la enseñanza de la óptica física en cursos soportados en el uso de pc
English abstract It is a known fact that near field diffraction or Fresnel diffraction calculations are difficult to perform exactly. It is in general necessary to make some approximations in order to obtain a more suitable form. In this work, a numerical implementation based on angular spectrum theory for near field diffraction is presented. The method uses Fast Fourier Transforms (FFT), and it turns out to be accurate and fast. In order to show the capabilities of the method, diffraction near field for a circular aperture and a spiral slit are studied. Numerical and experimental results are shown. This method could be useful to implement pc based physical optics learning
Disciplines: Física y astronomía,
Matemáticas
Keyword: Optica,
Matemáticas aplicadas,
Difracción escalar,
Difracción de Fresnel,
Teoría del espectro angular,
Transformada rápida de Fourier
Keyword: Physics and astronomy,
Mathematics,
Optics,
Applied mathematics,
Scalar diffraction,
Fresnel diffraction,
Angular spectrum theory,
Fourier transform
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