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[wenzhuo yang]

我学习了直接仿真光学缺陷测量的案例光学缺陷测量（直接仿真） – Ansys Optics，在该案例中通过点扫描显微镜进行远场传输后的成像计算为，我想请问一下老师对于显微成像不应该是非相干光场的叠加也就是每一个点的|E|²进行相加就行吗？为什么这个代码里面的calc_image的计算采用这样的公式呢？在该公式中监视器所得到的T在其中起什么作用呢？还有最上方为什么要写farfieldfilter(0)来关闭远场滤波器呢？希望老师解惑，谢谢

[Guilin Sun]

这个式子分三部分：

1： 1+R.T是总的反射率,因为监视器在光源与结构之间 。 T代表反射率或者透射率监视器记录的相对光源的功率。因为软件并不知道它是反射还是透射，统一用变量T表示。

2：远场积分，就是你想说的那部分

3：总的远场积分强度

因为后两者是个百分比，乘上反射率代表指定锥角内远场强度相对值（相对于光源功率）。

关闭远场滤波是因为用的高斯光源，假设监视器边缘的场几乎为零：

 

直接加也可以，就是远场积分那个，但是结果数值很小，因为是远场。

[wenzhuo yang]

谢谢老师的回答，但是我还有一些疑问：1.您说“1+R.T是总的反射率,因为监视器在光源与结构之间”是不是意味着监视器实际上接收到的数据是来自上方光源和下方样品反射回的两组数据之和？对于监视器位于光源上方的情况是不是即可只乘R.T这个因子？如果不是那因子该如何选择呢？

2.根据这段代码来看最终得到的显微成像结果是每个不同x轴点的位置所反射回的光场值（一个数）。但是我所理解每个点的PSF应该是一个艾里斑，最后实际的成像应该是各个x轴上点所成艾里斑的非相干叠加，那么该代码是不是没有考虑到x轴上相近点成像的互相影响问题？

3.这个案例是不是没有考虑到放大倍率的问题？在实际显微镜的成像中如果要存在放大倍率的话应该在代码哪里添加倍率呢？

4.远场传输的结果是在一米远的球面上成像，那么在实际显微系统中肯定不会存在那么远的远场成像，可以直接将这段代码成像后的结果和真实显微成像结果对比吗？

感谢老师解惑！

[Guilin Sun]

"1.您说“1+R.T是总的反射率,因为监视器在光源与结构之间”是不是意味着监视器实际上接收到的数据是来自上方光源和下方样品反射回的两组数据之和？对于监视器位于光源上方的情况是不是即可只乘R.T这个因子？如果不是那因子该如何选择呢？"

两者因为定义的符号相反，所以数值比其中一个小，参考这个  

Ansys Insight: FDTD 初学者： transmission函数的使用、透射率反射率正负号问题

你需要理解R.T的意义。当监视器在光源之后时，它就代表反射率。因为用的是坡印廷矢量积分所以才有负号问题。

“来看最终得到的显微成像结果是每个不同x轴点的位置所反射回的光场值（一个数）。但是我所理解每个点的PSF应该是一个艾里斑，最后实际的成像应该是各个x轴上点所成艾里斑的非相干叠加，那么该代码是不是没有考虑到x轴上相近点成像的互相影响问题？”

你已经积分了，还能是艾里斑分布吗？直接得出的那个图形就是艾里斑（远场）啊。

3：有放大倍数可能更复杂一些，参见 https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042256473-Lithography-using-binary-mask

4: 远场的距离一定不是实际成像的像距，因为仿真并没有实际用到透镜。这是根据傅里叶光学原理计算的，像面上的光场就是近场的远场分布。

你可能需要再翻一下教科书。