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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 正序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 3"B+xbe=  
    i;HH ! TaN  
    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。 e3rfXhp  
    8OBF^r44R  
    4JK@<GBK6  
    c'lIWuL)  
    2. 三种傅里叶变换 vz,LF=s2  
    v|To+ P6b  
     快速傅里叶变换(FFT) U$EM.ot  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 '5cZzC 2  
     半解析傅里叶变换(SFT) g)N54WV  
    - 一种无需近似的高效重构。 n8?KSQy$  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 2?H@$-x>  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ZE ^u.>5  
     逐点傅里叶变换(PSF) />!!ch  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 n% U9iwJ.  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 g$gVm:=  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) iDR6?fP  
    _6J<YQK  
    KPg[-d  
    ;<VR2U`  
    3. 每个元件的设置 bN4d:0Y  
    Wb'*lT0=  
     傅立叶变换设置 m^c%]5$  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 }*OD M6  
    - 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。 j>V"hf  
    - 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) Bx%=EN5.  
    Cd9t{pQD4  
    _jk|}IB;X  
    )PHl>0i!  
    4. 每个元件的设置 !~tnt i6  
    PgqECd)f  
     傅里叶变换设置 Q{`@ G"'  
     TVj1C  
           s/\XH&KR3V  
    MXh^dOWR  
    5. 默认的傅里叶变换设置 /;b.-v&  
    )e#fj+>x)  
    光源模式和探测器的设置 ^U" q|[qy  
    - 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。 wbl ${@4  
    - 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。 h FDze  
    @<VG8{  
    T?Z OHH8  
    }3Df]  
    6. 特殊情况     _82<| NN:  
    %d ZM9I0  
     多表面元件 Mn-<51.%  
    - 对下列情况应当特别考虑 mMga"I9  
    •透镜系统元件 iczs8gj*  
    •球面透镜元件 a_xQ~:H  
    - 此类组件可以理解为 b,z R5R^D;  
    •一组曲面元件,以及 kA1f[ AL  
    •之间有一些自由空间 J,6!7a  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 $/MY,:*e  
    B<rPvM7a  
    XlE$.  
    gjO *h3`  
     在k域的元件 <r@bNx@T  
    - 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 mMn2(  
    - 这适用于以下情况 e1:u1(".  
    •平面表面元件 s_x=^S3~LO  
    •分层介质元件 ]w5ji  
    •光栅元件 [))gn  
    •功能光栅元件 Y#GT*V  
    t- !h X/  
    R>^5$[  
    $z~jnc  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 ~:R4))qpg  
    :Fw *r|  
    1. 实例#1:成像的光源模式 e-&L\M  
    B/kcb(5v  
    fp`U?S6  
    查看完整的应用实例 wn&[1gBxM  
    oiIt3<BX  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 dO Y lI`4  
    bkJwPs  
    /5Gnb.zN)  
    :-W$PIBe  
    >\N$>"~a  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 [N'r3  
    ju @%A@s  
    _Y}^%eFw  
    w@<<zItSo  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 9aW8wYL~b  
    ;igE IGR  
    (!^N~ =e;  
    "j *fVn  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 tyBg7dP  
    T\<M?`Y  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 t[L2'J.5  
    &lOXi?&"  
    2b{@]Fp  
    ua6*zop  
    查看完整的应用实例 3hp tP  
    t!+%g) @  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 d!a2[2Us  
    tSw~_s_V  
    A5(kOtgiT  
    s.k`];wo  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 :Kt{t46)  
    #t5JUi%in*  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 arpJiG~JR  
    ?dATMmT-  
    7z0;FW3>9  
    r zc 3k~@  
    查看完整的应用实例 2/a04qA#  
    URj% J/jD  
    _&8KB1~  
    {Hrr:hC  
    2. 实例#3:包含衍射 'Gm!Jblo@  
    m-&a~l  
     
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