Julia Julia;for/map関数/.演算の速度比較(光線行列の計算アルゴリズムの改善)
はじめに今回は以前制作したモンテカルロ法による光線行列計算(高次ガウシアンビーム(M²>1)の光線追跡-Juliaによるモンテカルロ法の実装-)を最適化した。基本的には光学よりJuliaの計算システムを確認するといった側面が強い。結論から言...
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Julia 高次ガウシアンビーム(M²>1)の光線追跡-Juliaによるモンテカルロ法の実装-
はじめに以前の記事において、\( q\)パラメータを用いた光線行列計算と幾何光学計算について紹介した。しかし、これらの計算は前者においては基本ガウシアンビームしかカバーされず、後者にしては有限のビーム幅を持つレーザーにおいては計算が不可能だ...
Julia 光線行列によるJuliaとPythonを用いた光線追跡の計算
はじめに光学の仕事に携わっていると光学計算ソフトウェアである、ZemaxやcodeVを使った計算を行うことが多い。しかし、これらのソフトウェアは有償でありながらレーザー光線の追跡に対してはオーバースペックとなることが多い。また、計算にも時間...
Julia レーザービーム品質(M²)の解説と高次ガウシアンモードのM²
はじめにレーザーに関係する仕事や研究を行っているとレーザービーム品質の指標の一つM²(エムスクエア)といった用語を聞くことがあると思う。このM²はレーザーの広がり角や集光サイズにダイレクトに効いてくる因子であり、レーザー装置を使う場面におい...
Julia 光学フォノン、音響フォノン(光学的振動、音響的振動)について
はじめに光の勉強をしているとラマン散乱やブルリアン散乱といった言葉に出会うことがある。特に光ファイバーなどの光の閉じ込め作用や作用長が長いときに、この現象は顕著になる。このとき、これらのラマン散乱とは光学フォノンによるもの、ブルリアン散乱と...
光学 階段の数とバイナリ回折格子の効率について
はじめにバイナリ回折格子において、どのくらいの階段数になると性能が上がっていくかを定量的に計算したいと思ったのでこの記事を書いた。また、今回初めてJuliaを使って計算したが、変数名などをきれいに書くことができたのでよかった。他にもサイトを...
光学 メタアトムの大きさによる屈折率の急激な変化について-共鳴格子-
はじめにメタサーフェイスの設計法のうち、メタアトムの形状ごとに位相差と透過率を計算し、ライブラリに落とし込む。また、必要とする光学の位相差関数を別途計算する。ここで得られた位相差関数をみたすようにライブラリからメタアトムの形状を呼び出し、理...
Python レイリー散乱による空の色についてに具体的考察-準備編-
はじめに空の色はなんで青いのかといった質問に対しては「レイリー散乱による光の波長依存性の影響」といった回答が多くされている。これは実際に学研の110番や検索を入れたときトップに出てくるページなどでもあるように、わりと語りつかされていると思う...
Python クラマース・クローニッヒの関係(Kramers-kronig relaion)についての直感的理解
はじめにクラマース・クローニッヒの関係(Kramers-kronig relaion)とは線形応答における周波数応答関数の実部虚部がヒルベルト変で関係づけられることを示した式である。1926年にラルフ・クローニッヒ、1927年にヘンリク・ア...
Python hapiを使ったHITRANデータベースによる水の吸収スペクトル
はじめに*2025/04/10更新 (H,I,D)の説明の更新を行いました以前の記事でHITRANの使い方を説明したが、当時はproxyを通さなきゃいけなかったのでいちいちraw dataをダウンロードして解析を行っていた。あちらのやり方の...