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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 ^o@,3__7Q  
    7Irau_  
    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。 _#s=h_ FD  
    }Jh: 8BNuP  
    !W'Ui 9uX  
    CGP3qHrXt  
    2. 三种傅里叶变换 KkMay  
    :!f(F9  
     快速傅里叶变换(FFT) 70Yjv 1i  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 !.<T"8BUpv  
     半解析傅里叶变换(SFT) -/dEsgO  
    - 一种无需近似的高效重构。 ;t> Z+O%  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。  ,chf~-d  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) q *AQq=  
     逐点傅里叶变换(PSF) Q U F$@)A  
    - 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。 's!-80sd  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 sNHSr  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) rf9_eP  
    +~U=C9[gj  
    }2r+%V&4  
    }T0K^Oe+eS  
    3. 每个元件的设置 rspayO<]3  
    qG9+/u)\  
     傅立叶变换设置 Bl1Z4` 3  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 yWHiw<  
    - 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。 7C?.L70ZY  
    - 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) |__=d+M'  
    8Chu"PM%-J  
    $\Tkhq<  
    ]y)Q!J )Q  
    4. 每个元件的设置 o8FXqTUcs4  
    9f}XRz  
     傅里叶变换设置 VLg EX4  
    m^\TUj  
           ;+I4&VieK  
    bYh9sO/l  
    5. 默认的傅里叶变换设置 Rh] P8  
    =ziy`#fm,  
    光源模式和探测器的设置 Yi rC*  
    - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 <-jGqUN_I  
    - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 qGPb  
    m<3v)R[>  
     ?9u4a_x  
    }Pg' vJW  
    6. 特殊情况     D)&o8D`  
    abY0)t  
     多表面元件 LnMwx#^*  
    - 对下列情况应当特别考虑 ]u&dJL  
    •透镜系统元件 .:;fAJPf  
    •球面透镜元件 +>3]%i- \  
    - 此类组件可以理解为 yCM{M  
    •一组曲面元件,以及 coB6 rW  
    •之间有一些自由空间  "jU  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 m(3);)d  
    6hbEO-(  
    uaQ&&5%%J  
    L^KdMMz;  
     在k域的元件 V}`M<A6:  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 <J#R3{  
    - 这适用于以下情况 S.fXHtSx  
    •平面表面元件 @bQ!zCI  
    •分层介质元件 4ROWz  
    •光栅元件 [u\CDsX  
    •功能光栅元件 ucFw,sB1  
    A[Cg/ +Z  
    byj[u!{  
    ag/u8  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 jg^^\n  
    bf^ly6ml  
    1. 实例#1:成像的光源模式 bVmvjY4  
    'Fzuc^G(d  
    ?lG;,,jc,W  
    查看完整的应用实例 %~(~W>^A  
    9t\ [N/  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 <\xQ7|e  
    'qlxAYw<f  
    ]J~g'">  
    <lX:eR1  
    {G]`1Q1DR  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 ?ZM^%]/+  
    :6sGX p  
    o9^$hDs,si  
    $u- lo|  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 5lG|A6+w{  
    E- [:. &  
    qIUC2,&g  
    jS}'cm-  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 d<)s@Ntgm  
    gtl;P_  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 [j1^$n 8V  
    IFkvv1S`  
    !c v6 #:  
    jm~mhAE#  
    查看完整的应用实例 .w=:+msL{(  
    _;%.1H{N  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 W=!F8g|Qz  
    CrT2#h 1#  
    }b<87#Nb9R  
    0fZ:")&4,  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 FDZeIj9uF  
    / N*HE  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 ye56-T  
    &3+1D1"y/  
    {EZFx,@t  
    :$+D 2*(  
    查看完整的应用实例 /[p?_EX@  
    @|jKO5Y  
    v[p/c.p?i  
    "{,\]l&o  
    2. 实例#3:包含衍射 ;Hz`0V  
    u-]vK  
     
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