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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 G=0}I Pfp
b]s%B.h
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。 IT {.^ rP
Rg!aKdDl$
[attachment=120717] V%Z[,C
u+
L >K39z~,
2. 三种傅里叶变换 Ii2g+SlQDa
= & <$I
快速傅里叶变换(FFT) & dHm!b
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 %)! ~t8To
半解析傅里叶变换(SFT) +BTNm66Z
- 一种无需近似的高效重构。 bl QzVp-
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 EKI+Dq,
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ps4W wk(
逐点傅里叶变换(PSF) Y_ TL4
- 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。 0DP%44Cv 9
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 q=L*
99S
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) f%{ ag
&t@6qi`d
[attachment=120718] mU0r"\**c3
"=0 lcb C
3. 每个元件的设置 9 h{:!
t.i9!'Y ]
傅立叶变换设置 ^#6%*(D
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 pOe` *2[
- 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。 \/e*quxx
- 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) s Gm(Aax*0
Hi 0df3t
[attachment=120719] ^_"q`71Dk
F(kRAe;
4. 每个元件的设置 kJ5?BdvM&
@):NNbtA
傅里叶变换设置 M`,Z#)Af
. I9] `Q
[attachment=120720] 8 H"f9S=K
%emPSBf @
5. 默认的傅里叶变换设置 X
+
Gxt<kz
光源模式和探测器的设置 R S_lQ{'
- 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。 X9BBnZ
- 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。 $oBZe>s .
|
3/p8
[attachment=120721] g 5YsV p
1VM5W!}
6. 特殊情况 o[+|n[aT)3
Nb, H8;
多表面元件 )|1JcnNSa
- 对下列情况应当特别考虑 R~?; KJ
•透镜系统元件 o_^d>Klb8
•球面透镜元件 ReGb .pf
- 此类组件可以理解为 X;a{JjN
•一组曲面元件，以及 )jZ=/ xG
•之间有一些自由空间 E3C[o! 5
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ~m=%a
!` Yi{}1_
[attachment=120722] ^+l\YB7pD
w*R-E4S?2
在k域的元件 qc4 "0Ap'
- 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 FH5 bC6
- 这适用于以下情况 \36;csu
•平面表面元件 =id $
•分层介质元件 '|R@k_nx
•光栅元件 z7}zf@Y-qv
•功能光栅元件 8q LgB
u! FSXX<
[attachment=120723] ?cxK ~Y\
N5_.m(:
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 0mi[|~x=
zi&d
1. 实例#1：成像的光源模式 U@AfRUF&
#\;w: :
[attachment=120724] ]|BSX-V.%i
查看完整的应用实例 %>U*A
NKh {iSLm
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 wef^o"aP
`ha:Gf
[attachment=120725] # \["y%;W
[attachment=120726] "8
mulE,
491I
3. 实例#1：出瞳衍射法 *w,gi.Y3
TmZ[?IL,
[attachment=120727] beR)8sC3q
[attachment=120728] ?i=!UN
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 lH>XIEj
H?^#zj`Ex+
[attachment=120729] `5&V}"lB
9 (.9l\h
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ! HC<aWb
JU.%;e7
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 zQ+t@;g 1
JB_`lefW,'
[attachment=120730] E\N=p&g$
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查看完整的应用实例 'vIkA=
(:x"p{
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 i)3\jO0&GU
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[attachment=120731] X1dG'PQ
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 * v]UgP k
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1. 例#3：刻意忽略衍射 {\z r_v`g
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[attachment=120732] W-QPO
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查看完整的应用实例 9D w&b
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[attachment=120733] Cw5K*
[attachment=120734] Z$XpoDbOy
2. 实例#3：包含衍射 a $%[!vF
;VRR=p%,
[attachment=120735]
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