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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 ?ohLcz
;`X -.45
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。 v SHb\V#
kj@#oLd%
[attachment=120717] k5g\s9n]
qi7dcn@d
2. 三种傅里叶变换 &>L\unS
Gp@Y=m U
快速傅里叶变换(FFT) ?P {C=Td2z
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 V aVKWJg$
半解析傅里叶变换(SFT) |I)xK@7
- 一种无需近似的高效重构。 fm &l 0
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 OaU} 9&
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) _f^q!tP&d
逐点傅里叶变换(PSF) W
86S)+h
- 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。 AGK+~EjL@
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6tzZ j:y q
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) -uy}]s5Qu
MT%ky
[attachment=120718] W%0 -SR
2r PKZ|
3. 每个元件的设置 /YUf(' b
0 I;>du
傅立叶变换设置 EU>@k{ Qt
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ~NU~jmT2
- 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。 ax>en]rNP
- 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) rAP+nh ans
\ E[0KvN;O
[attachment=120719] c7 wza/r>
=E4nNL?
4. 每个元件的设置 iO<O2A. F
/x rt,M@
傅里叶变换设置 iLv"ZqGrw
RD{jYr;
[attachment=120720] 3i35F.=X,
47$JN}qI0
5. 默认的傅里叶变换设置 ^6J*yV%
#z~D1Zl
光源模式和探测器的设置 gj6"U {D
- 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。 E%H,Hk^
- 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。 nez5z:7F
6 u8`,& U
[attachment=120721] GbB&kE3KP
~X`vRSrH
6. 特殊情况 D=9x/ ) *G
Rg0\Ng4|G
多表面元件 ,Z MYCl]
- 对下列情况应当特别考虑 `z+:Z>>
•透镜系统元件 -J? d f
•球面透镜元件 EMs $~CL4
- 此类组件可以理解为 Y*w< ~ m
•一组曲面元件，以及 6JK;]Ah
•之间有一些自由空间 = 2My-%i
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 r10)1`[
b-~` A;pr
[attachment=120722] tkNuM0
>A2&
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在k域的元件 / 91H! s
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ] S;e#u{QE
- 这适用于以下情况 3b%y+?-{\u
•平面表面元件 H26 j]kY
•分层介质元件 #i)h0ML/e
•光栅元件 >OiC].1
•功能光栅元件 Eq'{uV:
'|WMt g
[attachment=120723] IXd&$h]Lq
*dUnP{6 g
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 63:ZDQ
n- H0cm
1. 实例#1：成像的光源模式 ;9u6]%hQTX
U$0#j
[attachment=120724] jZm1.{[>
查看完整的应用实例 z %mM#X
D }b+#G(m[
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 KwpNS (]I
C_'Ug
[attachment=120725] U%w-/!p
[attachment=120726] K})j5CJ/
^IQC:2 1
3. 实例#1：出瞳衍射法 O aU$ [Z'8
1*>a
[attachment=120727] nSd?P'PFg
[attachment=120728] &Hh%pY"
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Zu~ #d)l3N
!t;$n!7<
[attachment=120729] v,p/r )E
QdDdrR^&
实例#2：用于激光导星的无焦系统 m[Zz(tL
$7|0{Dw
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 3+n&Ya1
yKfRwO[ j
[attachment=120730] S~Nx;sB
~rn82an@G
查看完整的应用实例 2psI\7UjA]
Q&n
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 /i^b; ?/1
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[attachment=120731]
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 ,F:l?dfB\I
#a} fI
1. 例#3：刻意忽略衍射 0>E ` 9|
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[attachment=120732] 7%)4cHZ^$?
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查看完整的应用实例 M^g" U `
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[attachment=120734] Fz>J7(Y.j
2. 实例#3：包含衍射 /=Q7RJ@P
wU+ofj;
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[attachment=120735]
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