前言 之前讀碩班常常要用 FFT 來處理光學的問題，通常都是會用 MATLAB 來撰寫程式，如果矩陣比較大也可以直接用 MATLAB 的 gpuArray 指令，來用 GPU 加速運算，使用起來非常方便，但是到了 Python 就沒有內建這些加速功能，好在 Python 的優點就是有非常完整的套件可以幫助我完成一些原本在 MATLAB 的工作。 這邊會介紹兩種工具，分別是 CuPy 以及 PyVkFFT。 CuPy CuPy 是兼容 NumPy、SciPy 的 GPU 加速函式庫。簡單講就是 NumPy 的數學運算都可以直接轉換成 CuPy 的 API，所以要將原有的程式改寫成 GPU 加速會 …

數值孔徑 (Numerical Aperture, NA) 計算 Na = \frac {D} {2f} 解析度 (Resolution) 計算 Resolution = \frac {\lambda}{2NA} 截止頻率計算 f_0= \frac {D}{2 \lambda f} f_0= \frac{1}{\lambda} \frac{D}{2f} f_0= \frac{NA}{\lambda} ``` 解析度與截止頻率關係 ---------- ``` Resolution = \frac{1}{2f_0} = \frac{\lambda}{2NA} ```

全像術與數位全像術 全像術 (Holography) 是一種利用兩道高度同調的光進行干涉 (Interference)，來紀錄物體的完整三維波前資訊 (Wavefront information) — 振幅 (Amplitude) 及相位 (Phase)，並透過光波繞射 (Diffraction) 原理進行重建，以重現物體三維資訊的一種技術。 全像術起源於1948 年，由英國科學家 Dennis Gabor 提出，當初目的是為了改善電子顯微術中的像差問題[1]，因而發表了第一個同軸全像理論。到了 1960 年之後，雷射問世及 Leith 提出「離軸式全像術」[2]，使物光與參考光間有一個夾角， …

Here talking about how to do Optical Diffraction Simulation by Lumerical FDTD software. Here Only write some text, maybe I will prepare more detail to clearly explain in future. What’s FDTD? FDTD is a simulator within Lumerical’s DEVICE Multiphysics Simulation Suite, the world’s first …