Investigación

Irradiance transport equation from geometrical optics considerations

M. Campos-García and R. Díaz-Uribe

Laboratorio de Óptica Aplicada, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, UNAM, Apartado Postal 70-186, México, 04510, D.F. MÉXICO, e-mail: manuel.campos@ccadet.unam.mx, rufino.diaz@ccadet.unam.mx

Recibido el 5 de noviembre de 2006
Aceptado el 28 de noviembre de 2006

Abstract

A general equation for the propagation of phase and irradiance is derived within the geometrical optics regime. The starting point is Poynting's theorem together with the representation of the Poynting vector in the eikonal approximation. It is shown that the irradiance transport equation is a particular case of a more general conservation equation and is valid in the paraxial regime. An analysis of the range of validity of the irradiance transport equation is performed.

Keywords: Irradiance transport equation; wavefront sensing; geometrical optics.

Resumen

Se deriva una ecuación general para la propagación de la fase y la irradiancia dentro del régimen de la óptica geométrica. Se comienza con el teorema de Poynting junto con la representación del vector de Poynting en la aproximación eikonal. Se muestra que la ecuación de transporte de irradiancia es un caso particular de una ecuación de conservación más general y es valida en el régimen paraxial. Se realiza un análisis sobre el rango de validez de la ecuación de transporte de irradiancia.

Descriptores: Ecuación de transporte de irradiancia; sensor de frente de onda; óptica geométrica.

PACS: 42.15.-i; 42.15.Dp; 42.25.-p; 42.25.Bs

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Acknowledgments

The authors of this paper are indebted to Neil Bruce for his help in revising the manuscript.

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