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网格决定成败:采样定理、DFT 与光学仿真三大避坑

网格决定成败:采样定理、DFT 与光学仿真三大避坑 《掩模版光学仿真与缺陷检测》专栏 · 第 4 讲副标题:采样定理、DFT 与卷绕误差——为什么你的仿真 bug 几乎总是"网格的错"前置知识:第 1–3 讲(复振幅、傅里叶变换、LSI 与卷积)· 预计阅读 32 分钟假设你刚用前三讲的理论写出了成像仿真器:复振幅、傅里叶变换、卷积定理,一路都对。跑出第一张空间像,问题来了——图上出现不该存在的周期条纹;或者掩模边缘位置随网格相位莫名抖动;或者整幅图悄悄漂移了几十纳米。检查物理:没错。检查代码:也没错。错的是网格。在计算机里,连续的光场被采样成有限数组,傅里叶变换变成了 DFT——这两个"妥协"各自带来一类误差(混叠与卷绕),加上频率轴对齐的低级错误,构成仿真界口口相传的"三大经典 bug"。本讲把三类问题的数学与物理一次讲透,并给出本行当独有的处方:光学仿真网格设计准则Δ≤λ/[2(1+σ)NA]\Delta\le\lambda/[2(1+\sigma)\mathrm{NA}]Δ
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