1. 摘要
L @T/4e./ nD/B:0' VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接,实现复杂
系统的建模,x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中,我们将通过不同
实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。
.B~yI3D`M heIys.p
GEy7Vb) \wz^Z{U 2. 三种傅里叶变换
wry`2_c gWU#NRRc 快速傅里叶变换(FFT)
A<c<!N - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
\m)s"Sh. 半解析傅里叶变换(SFT)
$=\=80u/ - 一种无需近似的高效重构。
WDxcV% - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
>(H:eRKq - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
)R
`d x 逐点傅里叶变换(PSF)
4`l$0m@> - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。
Ynf "g#( - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
PtuRXx - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
.&b^6$dC R-pON4D"*
]vcT2lr] 8HLL3H0 3. 每个元件的设置
*.w6 =} r:o9:w: 傅立叶变换设置
5KB Z-, - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
uHquJQ4 - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。
_gK}Gi?| - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况)
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.&]3wB~ 4. 每个元件的设置
6E_~8oEl =4x6v< 傅里叶变换设置
M1P;x._n P)y2'JKL
>9nVR '$yy 5. 默认的傅里叶变换设置
(@T{ [\ W1o6Sh8v(
光源模式和探测器的设置
e 0$m<5 - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。
%eHr^j~w$ - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,
衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。
8$JJI({bH 9gK1Gx:
7dB_q}< MftaT5 6. 特殊情况
a]V#mF |{ RigS1A\2l 多表面元件
0:`YY8j1k - 对下列情况应当特别考虑
F-~Xbz% •透镜系统元件
,{"K^ •球面
透镜元件
='Oxy - 此类组件可以理解为
A&KY7[<AC{ •一组曲面元件,以及
_wg~5'w8 •之间有一些自由空间
d`?EEO - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
V~.SgbLc 02^\np
/'v!{m LBpAR| 在k域的元件
Pqvj0zU o$ - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响
(a,`Y. - 这适用于以下情况
DAN"&& •平面表面元件
,:81DA •分层介质元件
@X/-p3729 •光栅元件
eEmLl(Lb •功能
光栅元件
O1]XoUH< el^<M,7!
kl&_O8E+K .L]2g$W\p 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
x||b:2 ~vR<UQz 1. 实例#1:
成像的光源模式
`UkjrMO mL,{ZL ^
6& 9q6IIy 查看完整的应用实例
F|WH=s3 ZQJh5.B 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
! }awlv; %cMayCaI!@
/z(s1G.
JDMsco+j5 .aIFm5N3? 3. 实例#1:出瞳衍射法
gm&O-N"=U Qc:Sf46O
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DZ;2aH 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
jM(!!AjpC rg+3pX\{
*WXqN!: O[')[uo8s 实例#2:用于
激光导星的无焦系统
e-o$bf% P,Rqv)}X 1. 实例#2:包含所有可能的衍射
SVyJUd_ TsZX'Yn
qT_E=)1 N6-bUM6%I 查看完整的应用实例
-
e"XEot~ W.U|mNJ$ 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
s((_^yf zn{[]J
EC|b7 4&LoE~ 实例#3:剪切干涉法的准直测试
NBZ>xp[U 5Bc)QKh`l| 1. 例#3:刻意忽略衍射
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A,s .<TG *Cgd?*\7 查看完整的应用实例
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J#W>%2"s
f?C !Br} 2. 实例#3:包含衍射
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