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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 6S{l' !s'  
    T> p&$]OG  
    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。 u1.BN>G  
    [N'h%1]\  
    QsW/X0YBv  
    *NQ/UXE  
    2. 三种傅里叶变换 [-x7_=E#  
    5-A\9UC*@  
     快速傅里叶变换(FFT) }GIt!PG  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 D43z9z-:L  
     半解析傅里叶变换(SFT) " Yy n/  
    - 一种无需近似的高效重构。 @j/&m]6%-D  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 >-c8q]()ly  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) >R=|Wo`Ri  
     逐点傅里叶变换(PSF) Ir]\|t  
    - 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。 BJ0?kX@  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 WF"k[2  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,u!sjx  
    D)Dr__x  
    =R\]=cRbg  
    Ap !lQ>p  
    3. 每个元件的设置 tMe~vq[  
    9!tW.pK5  
     傅立叶变换设置 P|> ~_$W  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 .p$(ZH =~  
    - 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。 jFb?b6b  
    - 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) ?1".;foZ  
    B1Oq!k  
    CQ2jP G*py  
    YoE3<[KD(  
    4. 每个元件的设置 'm9` 12 H  
    zn(PI3+]!  
     傅里叶变换设置 _aMF?Pj~m  
    -{_PuJ "  
           3N:D6w-R  
    h.fq,em+H  
    5. 默认的傅里叶变换设置 =qIyqbXz  
    *owU)  
    光源模式和探测器的设置 ;=UsAB]  
    - 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。 u-C)v*#L  
    - 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。 _tXlF;  
    2px|_)i  
    ]:\dPw`A  
    8.~kK<)!  
    6. 特殊情况     %PJQ%~ A  
     Mc}^LDX  
     多表面元件 6`-jPR  
    - 对下列情况应当特别考虑 w`=\5Oa.G  
    •透镜系统元件 2Hv+W-6v  
    •球面透镜元件 yCX?!E;La  
    - 此类组件可以理解为 8sCv]|cn  
    •一组曲面元件,以及 EZ`{Wnbq  
    •之间有一些自由空间  f V(J|  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 e0 T\tc  
    xP,hTE  
    dq[xwRU1  
    Hq 188<  
     在k域的元件 e~':(/%|5;  
    - 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 <d_!mKw  
    - 这适用于以下情况 eR"<33{  
    •平面表面元件 d^6M9lGU  
    •分层介质元件 4a]P7fx-  
    •光栅元件 k# rBB  
    •功能光栅元件 *WT`o>  
    /FJu)H..U  
    O7IJ%_A&  
    ;w[0t}dPl  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 vZoaT|3 G]  
    v}Fr@0%  
    1. 实例#1:成像的光源模式 m9Hit8f@Q  
    L,@lp  
    *=c1d o%F  
    查看完整的应用实例 :08,JL{  
    t`mV\)fa  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 "FKOaQ%IH  
    #YOA`m,'  
    Z)aUt Srf  
    <A'$%`6m  
    >oe]$r  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 ZJ[ ??=Gz  
    :Z z '1C  
    zI<<Q2  
    \;"=QmRD%:  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 Vy, DN~ag  
    ox (%5c)b|  
    ,nB5/Lx  
    NTI+  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 igR";OQk  
    FG*r'tC~r  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 A$:U'ZG_  
    >&5DsV.B  
    0=E]cQwh  
    R!N%o~C2-  
    查看完整的应用实例 Tyf`j,=  
    fsWTF<Y  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 hFl^\$Re  
    w=J3=T@TD  
    vOpK Np  
    %Qdn  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 Ak"m 85B  
    r? E)obE  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 <?4V  
    3x'|]Ns  
    BKjS ,2C  
    SJ>vwmA4  
    查看完整的应用实例 -I,$_  
    ]F'e aR  
    >e[i5  
    "mvt>X  
    2. 实例#3:包含衍射 zuy4G9P  
    JHTSUq  
     
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