用sinc逼近计算衍射积分
摘要：基于sinc级数逼近的方法用于计算光学中的Rayleigh-Sommerfeld和Fresnel衍射积分。我们提出的数值方法不仅具有超代数收敛性，而且还满足卷积的重要特性--保持带宽。此外，所提出方法的准确性仅取决于源场的逼近程度，与波长、传播距离和观测平面离散化无关。相比之下，基于快速傅里叶变换（FFT）的方法（如角谱方法和其变种）使用傅里叶级数逼近源场和观测平面上的光学场。我们将展示角谱方法引入了人工周期边界条件，违反了带宽保持性质，导致准确性受到限制，并且随着传播距离的增加而降低。基于sinc的方法避免了这两个问题。数值结果表明，sinc方法在短程和长程传播中都具有高阶准确性，我们还提供了与角谱方法得到的数值结果进行比较。
作者：Max Cubillos and Edwin Jimenez
论文ID：2111.06951
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2021-11-16