1. 摘要
0g4cyK~n] H5)WxsZ R 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。
"H@AT$Ny( n\U6oJN
YN[D^;} 9,+LNZ'k 2. 三种傅里叶变换
F$C:4c `0N/
/Q 快速傅里叶变换(FFT)
(fS4qz:&l - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
0nAS4Az 半解析傅里叶变换(SFT)
m`aUz}Y>c - 一种无需近似的高效重构。
E)bP}:4V - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
Ye\%o[X - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
Uz_{jAhW] 逐点傅里叶变换(PSF)
><HXd+- sd - 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。
%l,EA#89s - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
GEgf_C!%@ - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
LBR_Q0EP $2 0*&4y^
:+n7oOV B}.ia_&DLR 3. 每个元件的设置
\)hmg O"GzeEY7 傅立叶变换设置
WJWhx4Hk - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
7 m%|TwJN - 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。
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m - 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)
~mU#u\r(* #'T@mA
N?p$-{ 3? "GH1e 4. 每个元件的设置
@ M-bE= JdnZY.{S0 傅里叶变换设置
qabM@+m[ $: -Ptm@
[z?XVl< BScysoeD 5. 默认的傅里叶变换设置
Z|.. hZG ZtiOf}@i\
光源模式和探测器的设置
TG($l2 - 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。
3ul - 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。
azSS:=A ;a|A1DmZ
;J<kG@ KW)yTE< 6. 特殊情况
iJAW| dw} U i;o/Z3 多表面元件
7~
2X/ - 对下列情况应当特别考虑
{=kA8U •透镜系统元件
=+u$ZZ0+]o •球面
透镜元件
8K$:9+OY - 此类组件可以理解为
+]
uY •一组曲面元件,以及
,}[,]-nVx •之间有一些自由空间
=i.[|g" - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
($-o"y"x 6Rso}hF}}
WWY9U 2>mDT 在k域的元件
"8N]1q:$4 - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响
hFKYRZtP.8 - 这适用于以下情况
WW&0FugY_ •平面表面元件
E:%%Dm •分层介质元件
s)> ]'ii •光栅元件
X"R;/tZ S4 •功能
光栅元件
=,sMOJc> FT=w`NE,+
mZORV3bN FQ[::*- 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
1m&(3%#{ .DT1Jvl 1. 实例#1:
成像的光源模式
#fwG~Q( (2S,0MHk
3)=$BSC% 查看完整的应用实例
\aG>(Mr R|_?yV[ 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
xi-^_I YoXXelO&
X(/W|RY{@
\jC}>9 ~;{)S}U@R 3. 实例#1:出瞳衍射法
,cS|fG =oSv=xY
g5H+2lSC
b-wFnMXk+ 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
sb;81?| iNha<iS+
K2!KMhvQ >RRb8=[J 实例#2:用于
激光导星的无焦系统
W"$'$h =3sBWDB[ 1. 实例#2:包含所有可能的衍射
C8i}~x< /QG8\wXE2
z"R-Sme .F9>|Xx[ 查看完整的应用实例
H!,#Z7s r..\(r 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
55fV\3F|R d!8`}L:=M
W0X?"Ms|a $/6.4"j 实例#3:剪切干涉法的准直测试
\acjv|] qbmy~\ZY 1. 例#3:刻意忽略衍射
u=A&n6Q[Vo ><dSwwu
8LB+}N(8f u3Ua>A- 查看完整的应用实例
|G{TA *l^h;RSx
G=(F-U;*
kpcIU7|e 2. 实例#3:包含衍射
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