| infotek |
2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 `"QUA G
{Buoo~
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。 D ODo
!
nB2AmS
[attachment=120717] *%_ :[>
9'F-D
2. 三种傅里叶变换 .E:[ \H"
2xR b$QF
快速傅里叶变换(FFT) $+P9@Q$
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 iOz<n
z
半解析傅里叶变换(SFT) Ai\"w 0
- 一种无需近似的高效重构。 2Cn^<(F^4I
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 33x3zEUt6
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Kd^{~Wlz&z
逐点傅里叶变换(PSF)
b<v \
- 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。 a6=mE?JTB
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 R ro|P_
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) =$601r
X.< _TBos|
[attachment=120718] 2 f\;#-
e" (l
3. 每个元件的设置 |qbCmsY5/
HH+R47%*
傅立叶变换设置 =
aSHb[hO
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ZxkX\gl91
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 @!6eRp>Z
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) {H s" "/sb
_.0c~\VA
[attachment=120719] d{+ H|$L`
wm0vqY+N$
4. 每个元件的设置 @-~YQ@ 08`
mLX1w)=r
傅里叶变换设置 n
m(yFX?=
AfW63;kH
[attachment=120720] !J!zi
Y'"2s~_
Z
5. 默认的傅里叶变换设置 ~( Gv/x
6"Q/Y[y
光源模式和探测器的设置 R-]QU`c
- 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。 vfzGRr
- 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。 2 {c ;ELq
]YkF^Pf!v
[attachment=120721] 2#&9qGR
$+Ke$fq.>
6. 特殊情况 VA.jt}YGE
*/xI#G,O+
多表面元件 OqUEj 0 X
- 对下列情况应当特别考虑 r:K)Q @
•透镜系统元件 b6 _*ljM
•球面透镜元件 @eMDRbgq;[
- 此类组件可以理解为 ,S;?3? a
•一组曲面元件，以及 K1uN(T.Ju
•之间有一些自由空间 kbBD+ *
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 k6rX/ocu
#G{}Rd| !
[attachment=120722] =]oBBokV
V BR@f<2L
在k域的元件 'GQ1;9A57
- 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 [,Ts;Hy6Q
- 这适用于以下情况 jo=Xx A
•平面表面元件 eJ)Bs20 Q
•分层介质元件 LfyycC2E
•光栅元件 !JUXq
•功能光栅元件 \*6%o0c
|DfYH~@(
[attachment=120723] ,0[ 8/)$M
5R4h9D5
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 UV)[a%/SB&
^te9f%>$l
1. 实例#1：成像的光源模式 : Ey
qfE/,L(B
[attachment=120724] &9PzBc
查看完整的应用实例 wM (!9Ws3
-Qo`UL.}
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 lE 08UEk1i
J/w?F a<
[attachment=120725] #!h:w
[attachment=120726] aGNt?)8WPZ
h+zJ"\
3. 实例#1：出瞳衍射法 R|{AIa{}
>!A&@1[M
[attachment=120727] Q`g0g)3w
[attachment=120728] s['F?GWg
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 En+4@BC
* kgbcU f8
[attachment=120729] 9C[3w[G~ C
Cst\ _j
实例#2：用于激光导星的无焦系统 - ,q&Zm
hnL"f[p@gC
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 xZtA) Bp
;M8N%
[attachment=120730] QV+('
Ts0 .Ck
查看完整的应用实例 Y[$[0
4 u X<sJ*
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 s7 O?)f f
4 a>z]&s
[attachment=120731] u%5B_<90V
R[wy{4<y
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Ee9u7TFT
f|?i6.N> f
1. 例#3：刻意忽略衍射 )Be}Ev#)Zx
HCb7 `(@
[attachment=120732] y_qFX d
[sFD-2y
查看完整的应用实例 mn*.z!N=
`*9W{|~Gwx
[attachment=120733] BI;in;Ln
[attachment=120734] 3RscuD&
2. 实例#3：包含衍射 D!J
("~[3
V. 'EP
[attachment=120735]
|
|