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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 {jj]K.&  
    O+CF/ipX/  
    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。 $bF`PGR_  
    (H|%?F;{l  
    fS;m+D!j@  
    VZ9e~){xA  
    2. 三种傅里叶变换 17MN8SfQ  
    IqR[&T)lj  
     快速傅里叶变换(FFT) G#_(7X&  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 Y{x[N}h  
     半解析傅里叶变换(SFT) .#:@cP~v  
    - 一种无需近似的高效重构。 I1eb31<  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 `Gy>tD.#V-  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ~m,mvRS  
     逐点傅里叶变换(PSF) +iZ@.LI  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 V^/h;/! ^  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 I(iGs I  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) B=o#LL  
    T1g:gfw@  
    LN,$P  
    ;DT"S{"7  
    3. 每个元件的设置 ThT.iD[  
    Q!BkS=H30K  
     傅立叶变换设置 |r<.R>  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ;I0yQlx|U  
    - 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。 3!ajvSOI9j  
    - 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) AR[M8RA  
     ^qSf  
    _S%OX_UMn^  
    0*]<RM  
    4. 每个元件的设置 v]d?6g  
    t&p:vXF2  
     傅里叶变换设置 f6/\JVi)-  
    N?`GZ+5  
           6w .iEb  
    <7RkM  
    5. 默认的傅里叶变换设置 EP% M8  
    [\ w>{  
    光源模式和探测器的设置 :">~(Rd ZH  
    - 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。 e2VL/>y`  
    - 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。 N|^!"/  
    u+, jAkr  
    S4uR \|  
    $7k04e@ ]  
    6. 特殊情况     ^HU=E@  
    G1n>@Y'j''  
     多表面元件 |~T+f&   
    - 对下列情况应当特别考虑 KlSY^(kHR  
    •透镜系统元件 [))2u:tbS\  
    •球面透镜元件 \ [hrG?A  
    - 此类组件可以理解为 )9;kzp/  
    •一组曲面元件,以及 im^I9G  
    •之间有一些自由空间 `b,g2XA  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 07HX5 Hd  
    ]T28q/B;k  
    6b1 Uj<  
    -^SD6l$  
     在k域的元件 8)Bn?6.  
    - 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 _ jM6ej<  
    - 这适用于以下情况 a} Iz  
    •平面表面元件 "MVN /Gl  
    •分层介质元件 H"Em|LX^  
    •光栅元件 EWvid4QEi  
    •功能光栅元件 >+W?!9[p:2  
    &opH\wa  
    nh_xbo5L[  
    n*]x02:LjZ  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 C8%nBa /  
    4h2bk\z-  
    1. 实例#1:成像的光源模式 #IciNCIrG  
    # xE>]U  
    =F; ^^VX  
    查看完整的应用实例 R|^t~h-  
    e[Ul"pMvS`  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 Ub-k<]yZ  
    ?eZ"UGZg'  
    bgx5{!A  
    Y{\2wU!Isn  
    085 ^!AZ  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 )Z`viT  
    Z_TbM^N  
    [+5SEr}  
    SZ1pf#w!  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 CX@HG)l  
    yyYbB]D  
    <GU(/S!}  
    =dJEcC_J  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 N_~Wu  
    q.Aw!]:!  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 Ymh2qGcj]8  
    % w/1Uo24  
    LB 5EGw  
    Lzb [%?  
    查看完整的应用实例 ^*T{-U'  
    ~ 8qFM  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 SX<>6vH&  
    [}B{e=`!  
    +vY`?k`  
    SX94,5 _Q  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 T"jDq1C/,E  
    v6(l#,  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 ;Z0cD*Jb  
    G7#~=W 2M  
    Pn){xfqDl  
    !haXO  
    查看完整的应用实例 yvnrZ&x :  
    Le+8s LE`Y  
    (3HgI  
    uTF EI.N  
    2. 实例#3:包含衍射 F;l<>|vG  
    UEb'E;  
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