1. 摘要
9Lh|DK,nV/ w&4~Q4 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。
FgL,k Jc)^49Rf
;n\= R 5. ~Oe Ppa\ 2. 三种傅里叶变换
*5<Sr q' p!Eft/A( 快速傅里叶变换(FFT)
rbT)=-( - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
kt4d;4n 半解析傅里叶变换(SFT)
S osj$9E - 一种无需近似的高效重构。
!ZDzEP* - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
EBtLzbj - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
uP\lCqK, 逐点傅里叶变换(PSF)
Bx[rC - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。
2iu_pjj - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
`Q+moX - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
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GRy-+#,b" D@EO=08<b 3. 每个元件的设置
#k3t3az2{ .oEmU+ 傅立叶变换设置
vd`}/~o - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
g<*BLF - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。
/yLZ/<WN - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况)
y}C`&nW[= g~UUP4<$"
HE<1v@jW yGg,$WM 4. 每个元件的设置
DoC(Z)o 9;yn}\N ` 傅里叶变换设置
)'l*Tl V8=Y@T,
'gQidf 39{{7(hh 5. 默认的傅里叶变换设置
kF7(f|* Z -%(~
光源模式和探测器的设置
bbxLBD' - 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。
PiFD^w - 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。
E^w:KC2@ y80ykGPT\&
dk8wIa"K` D+lzFn$3 6. 特殊情况
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^h;)a <"o"z2 多表面元件
$-+/$! - 对下列情况应当特别考虑
(2?G:+C 7 •透镜系统元件
k
{- •球面
透镜元件
{F&-7u0 - 此类组件可以理解为
xr0haN\p" •一组曲面元件,以及
K}[>T(0E •之间有一些自由空间
&Bx
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。
[NnauItI HG/p$L*
n(~\l#o@ G0n'KB 在k域的元件
Lw1T 4n - 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
^4%Zvl
- 这适用于以下情况
t+CWeCp, •平面表面元件
(3\Xy •分层介质元件
D j\e@?Y •光栅元件
IB.yU,v •功能
光栅元件
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- ~O'vLG {#IPf0O 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
M8w5Ob Ql?^
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SqG 1. 实例#1:
成像的光源模式
`h;k2Se5 o6"*4P|
a:SQ16_? 查看完整的应用实例
;%J5=f%z) j:5%ppIY 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
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EjEFg#q hwnx<f ' 3. 实例#1:出瞳衍射法
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