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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 = g{I`u
Nu6NyYs
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。 j**[[
`-uE(qp
[attachment=120717] !^ % 3
+
f6 7y
2. 三种傅里叶变换 zG #5lzIu,
^[7 Mp
快速傅里叶变换(FFT) +r3)\L{ U
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 8TFQ%jv
半解析傅里叶变换(SFT) euB 1}M
- 一种无需近似的高效重构。 8X,6U_>#a
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 _/LGGt4&%
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) !:|*!
逐点傅里叶变换(PSF) *)Qv;'U=rn
- 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。 Vx $;wU Y
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 X} k;(rb
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ==[=Da~
n{;Q"\*Sg
[attachment=120718] uI-T]N:W8x
@GN2v,WA?
3. 每个元件的设置 \EfX3ghPI
mITB\,,G
傅立叶变换设置 _iJ~O1qx,w
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 7.h {"xOx{
- 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。 TN0KS]^A3
- 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) k4ti#3W5eG
5?-HQoT)G
[attachment=120719] ">bhxXeiN
L U:xmDv
4. 每个元件的设置 mw
28E\U
N[/<xW~x?4
傅里叶变换设置 (t-hi8"
`*8 }q!.
[attachment=120720] >1s a*Wf
6HY): M&?
5. 默认的傅里叶变换设置 %4*c/ c6
63W;N7@
光源模式和探测器的设置 kG>jb!e@(
- 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。 GY]P(NU
- 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。 072C !F
#|b*l/t8
[attachment=120721] g s'M^|e)
Pp_ 4B
6. 特殊情况 D;Qx 9^.
aRM lE*yW
多表面元件 \(\a=
- 对下列情况应当特别考虑 .==D?#bn
•透镜系统元件 9z#8K
zXg
•球面透镜元件 c| ?(>
- 此类组件可以理解为 ps{4_V-3 u
•一组曲面元件，以及 dOeM0_o
•之间有一些自由空间 rt+4-WuK>
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 |o5eG><
=d{ 6=2Pt
[attachment=120722] z&%i"IY
T)mQ+&|
在k域的元件 ?6:qAFw
- 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 oV%:XuywT
- 这适用于以下情况 eI1zRoIl-
•平面表面元件 ukR0 E4p
•分层介质元件 D^[ l~K
•光栅元件 A 6S0dX
•功能光栅元件 6 eSo.@*l
{ W,5]-
[attachment=120723] 9\_s&p=:.
J8:s=#5
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ]F y' M
xvTtA61Vp
1. 实例#1：成像的光源模式 Zy(i_B-b
e gq,)6>
[attachment=120724] vvxxwZa=O
查看完整的应用实例 t=P+m
xTAfV N
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 2b$>1O&2
Orq/38:4G
[attachment=120725] _5p$ #U`
[attachment=120726] Vh\_Ko\V5
wo`.sB&T
3. 实例#1：出瞳衍射法 1-gM)x{Jr
x/s:/YN'
[attachment=120727] s 4`-m Ia
[attachment=120728] WESD^FK
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 UPfE\KN+p#
/]U$ OP*0
[attachment=120729] if'=W6W
u2#q7}
实例#2：用于激光导星的无焦系统 kZ%
AGc
"u BnK!
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 !4p{ b f
@D9O< x
[attachment=120730] Al
yJ!f"Y
d8wGXNd7B
查看完整的应用实例 ,Q"'q0hM=
\n_7+[=E
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 \:m~
+o$<-
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[attachment=120731] !RKuEg4hQ
H1-DK+Q:
实例#3：剪切干涉法的准直测试 #*A&jo'E
k 4s V6f
1. 例#3：刻意忽略衍射 ,l&?%H9q
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[attachment=120732] V6merT79
q{9vY:`[
查看完整的应用实例 t=7Gfv
':4ny]F
[attachment=120733] 2V V> ?s
[attachment=120734] ?i<l7
2. 实例#3：包含衍射 >v,X:B?+FL
+`F(wk["m
[attachment=120735]
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