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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 09-15
    1. 摘要 5hE mXZ%  
    ^:,I #]  
    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。 btv.M  
    .?;"iv+  
           uDsof?z  
    *)um^O  
    2. 三种傅里叶变换 75RQ\_zDu  
    992cy2,Fb  
    p^9u8T4l1  
     快速傅里叶变换(FFT) TZ]o6Bb  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ^.(i!BG'  
     半解析傅里叶变换(SFT) 'A#F< x  
    - 一种无需近似的高效重构。 F;<cG `|Rx  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 }?=4pGsI  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) KPB^>,T2{  
     逐点傅里叶变换(PSF) UN7J6$!Cx7  
    - 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。 7N I~47s|v  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `T~~yM)q  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) qn#f:xltu  
     $+p4X# _  
    !; COFR  
       Yb Dz{m  
    3. 每个元件的设置 fv?vfI+m  
    KImazS^  
    ad'C&^o5  
     傅立叶变换设置 .lIkJQ3d  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 U8icP+Y  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 i9quP"<9  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) %Astfn(U{4  
    o%$'-N  
     } 2P,Z6L  
       dMjAG7U  
    4. 每个元件的设置 _S;Fs|p_  
    )|CF)T-  
     傅里叶变换设置 >Mc,c(CvU  
    l[Rl:k!  
               >(39K  
      1"P^!N  
    5. 默认的傅里叶变换设置 @>SirYh  
    )%=oJ!)  
    GV(@(bI*  
    光源模式和探测器的设置 9#ZR0t.cY  
    - 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。 k\`~v$R3  
    - 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。 )TV{n#n  
    X!ad~bt  
     F)^:WWVc#  
      <zhN7="  
    6. 特殊情况 @h";gN  
         V [KFZSA  
    euc|G Xs  
     多表面元件 +-+%6O<C  
    - 对下列情况应当特别考虑 {t1 ;icu  
    •透镜系统元件 Jx_BjkF  
    •球面透镜元件 >)p8^jX   
    - 此类组件可以理解为 D4e!A@LJ  
    •一组曲面元件，以及 ^i!6q9<{e  
    •之间有一些自由空间 j65qIw_Z  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 A6# 5 z  
    cop \o4ia  
     N#"(  
    =w <;tb  
     在k域的元件 i $:QOMA  
    - 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 U";8zplU  
    - 这适用于以下情况 |Xv]s61  
    •平面表面元件 wtpz ef=  
    •分层介质元件 }Uc)iNU  
    •光栅元件 S eTn]  
    •功能光栅元件 N5\]VCX  
    /3ty*LQT  
    rS^+y{7  
          n~|sMpd,M1  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔  YD|;xuh  
     uF89B-t  
    1. 实例#1：成像的光源模式 L?slIGp%-  
    N);2 2-  
     "ABg,^jf  
    查看完整的应用实例 xpjv @P  
     @+P7BE}  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ueD_<KjE=  
    =@E X!]=x  
    y2:~_MD  
    fce~a\y0  
     J;AwC>N  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 +#a_Y  
    f7_EqS=(  
    z1R_a=7  
    x%d\}%]  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ]> dCt<  
    EiP#xjn?c  
     SZ'2/#R>  
      9C_Vb39::$  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 M~jV"OF=  
     v@^P4cu;  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ^< o"3?  
    48 n5Y~YS  
     Zj]jE%AT  
    eNEMyv5{w4  
    查看完整的应用实例 i,z^#b7JQ  
     f;7I{Z\<  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 $>csm  
    /+g9C(['  
     S7Tc9"oqV  
      |k ]{WCD]  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 pDloew  
     HJ]9e  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 44p?x8(z*  
    C@#KZ`c)  
     g&<3Kl  
    z:7 i@m  
    查看完整的应用实例 UcI;(Va  
    (0W)Jd[  
     7)Y0D@wg  
    (SnrY O`#  
    2. 实例#3：包含衍射     $ 9%UAqk9  
    eF%>5  
    V9%!B3Sb  
    {/E_l  
    文件信息 []I _r=  
    9iy3 dy^  
    .WV5Gf)  
     
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