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2021-02-20 11:43 |
傅里叶变换设置——实例讨论
?YbZVoD)J 1. 摘要
j>OB<4?.+ L #l|}u 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。 `+0)dTA(g$ >w=xGb7
I3V>VLv wh;E\^',n 2. 三种傅里叶变换 mDp|EXN o(@F37r{? o<-+y\J8K 快速傅里叶变换(FFT) 0Ti>PR5M - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 m=<;) 半解析傅里叶变换(SFT) &Wup
7 - 一种无需近似的高效重构。 RycO8z*p - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 L"6@3 - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Sm%MoFf 逐点傅里叶变换(PSF) d.&~n`Rv!p - 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。 %C[ ;& - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 LvNk:99:< - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 4q<:%
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XDJQO /qN Up$vBE8i] 3. 每个元件的设置 f V.(v& f6P5J|' n[/|M 傅立叶变换设置 Yg#)@L - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 (IR'~:W - 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。 U)p P^:| - 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) ?D6rFUs9; I
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Bv |Z)G%RR #+eV5%Si 4. 每个元件的设置 JPk3T.qp WiL~b
=fT 傅里叶变换设置 O!uB|* "t"=9:_t
2g^Kf,m JqH2c=}- 5. 默认的傅里叶变换设置 $sO}l d}',Bl+u{$ ;r[=q u\ 光源模式和探测器的设置 YAZ=-@]`\ - 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。 .{-8gAh - 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。 $hO8
S = GKPqBi[rO
\o@b5z]e ^dYLB.'= 6. 特殊情况 \'"q6y ap9eQsC N2tvP+Z6D 多表面元件 @Cm"lv.hz - 对下列情况应当特别考虑 #
dxlU/* •透镜系统元件 &^9>h/-XT •球面透镜元件 s$:]$&5 - 此类组件可以理解为 sa+:c{ •一组曲面元件,以及 ( L RX •之间有一些自由空间 !HDk] - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 =W ! m` ASy7")5
j&m<=-q m$hSL4N 在k域的元件 ,l7ty#j - 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 %_SE$>v^ - 这适用于以下情况 /IV:JVT •平面表面元件 ,-DE;l^Q= •分层介质元件 L +. K}w •光栅元件 _I|wp<R •功能光栅元件 p|Rxy"} i$:CGUb
ZVIBmx 0#*\o1r\p 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 fBd +gT\S #0Oqw=F 1. 实例#1:成像的光源模式 ,%nmCetD@ ^ad>
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gYzKUX@ 查看完整的应用实例 3y 3
U`Mo a/)TJv 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 ?QVD)JI*k ^QW%<X
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A7b7IM [ oS,<2Z 3. 实例#1:出瞳衍射法 R#\8jv v sCRBKCR?
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\HK#d1>ox 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 W+K=M*^D;c s:]rL&|
@fE^w^K7 6gR=e+ 实例#2:用于激光导星的无焦系统 +Qc^A ^*{xTB57 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 U5H o? `< o!\O)
E!Fy2h>[Z B|GJboQ 查看完整的应用实例 %] #;
~I% -ZyFUGd% 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 dNJK[1e6 p6HZ2Q:a
J0=`n(48B BgpJ;D+N4 实例#3:剪切干涉法的准直测试 ap6Vmp iPFYG 1. 例#3:刻意忽略衍射 "!Qhk3* *V"cu
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2 -I_lCZ{Nbi 查看完整的应用实例 nO|S+S_9 +qz)KtJS
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f`IgfJN 2. 实例#3:包含衍射 yh0|f94m 4
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qs6% 文件信息 a<Ns C1 _E30t( _. ?xf;#J+{8
.e"jnP~ Zgg 7pL)#c 更多信息 "pWdz}! - Automatic Selection of Fourier Transform Techniques in Free-Space Propagation Operator #VO2O0GR - Pinhole Modeling in a Low-Fresnel-Number System .nSupTyG - Analysis and Design of Afocal Systems for Laser Guide Stars G1nW{vce - Collimation Testing with Shearing Interferometry RV$+g.4 c'|MC[^A =:g^_Hy QQ:2987619807 rvmI
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