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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 2ec$xms  
    KMK&[E#r  
    VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接,实现复杂系统的建模,x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中,我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 4?>18%7&  
    2gd<8a''  
    YH)Opk  
    p{ @CoOn  
    2. 三种傅里叶变换  Y8)E]D  
    ~!nLbK2  
     快速傅里叶变换(FFT) JJ/1daj  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 NI5]Nz<?  
     半解析傅里叶变换(SFT) b&lN%+%}  
    - 一种无需近似的高效重构。 F>~ xzc  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 *M> iZO*@  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ~9JW#HHzn  
     逐点傅里叶变换(PSF) IPl@ DH  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 y4xT:G/M  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 gohAp  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) May&@x/oMS  
    \4h>2y  
    87QZun%  
    hD nM+4D  
    3. 每个元件的设置 )Qh>0T+(  
    R* s* +I  
     傅立叶变换设置 Xw7{R  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 N#(jK1` y  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 .M DYGWKt  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) yWj9EHQU[  
    D 4< -8  
    cPpu  
    JN9^fR09G  
    4. 每个元件的设置 %&^Q(f  
    Vh"MKJ'R^  
     傅里叶变换设置 KxO/]  
    I3Lg?bZ  
           <jbj/Q )"  
    cu[!D}tVU  
    5. 默认的傅里叶变换设置 I"Q#IvNw  
    W8f`J2^"M  
    光源模式和探测器的设置 2HcsQ*H] G  
    - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 ^C!mCTL1N  
    - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 G1}~.%J  
    ^9&b+u=X  
    >|wKXz  
    8@E8!w&~  
    6. 特殊情况     o_iEkn  
    f#@S*^%V$  
     多表面元件 C&=x3Cz  
    - 对下列情况应当特别考虑 ecn}iN  
    •透镜系统元件 O$a#2p&  
    •球面透镜元件 N<9w{zIK(  
    - 此类组件可以理解为 Rr%tbt.sE  
    •一组曲面元件,以及 ./$ <J6-J  
    •之间有一些自由空间 xN6>2e  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 &k1/Z*/  
    ,{?wKXJ}L!  
    )))2f skZ  
    XJe/tR  
     在k域的元件 K} +S+ *_  
    - 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 S|HY+Z6n'  
    - 这适用于以下情况 :]'q#$!  
    •平面表面元件 o6*/o ]]  
    •分层介质元件 z1F9$ ^  
    •光栅元件 g;8M<`qvf  
    •功能光栅元件 D/Rv&>Jh  
    MFv Si  
    C1 W>/?XC  
    !~WZ_z  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 GE@uO J6H  
    9qEOgJ  
    1. 实例#1:成像的光源模式 v{o? #Sk1  
    D-6  
    oew|23Ytb  
    查看完整的应用实例 D}MoNE[r  
    =nzFd-P  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 _74UdD{^o  
    R;r|cep  
    KGu= ;  
    >rKhlUD  
    ?9p$XG  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 Mq@}snp"S  
    _ \l HI  
    ZW>o5x__b  
    |) O):  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 H<,bq*@  
    M+0x;53nz  
    $.a|ae|K  
    >PIPp7C  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 n'yl)HA~>`  
    yxvjg\!&  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 (k8Z=/N~  
    N+NK`  
    IP04l;p/  
    hfg O  
    查看完整的应用实例 4`s)ue  
    : W~f;k  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 9\AS@SH{^T  
    X'@'/[?  
    Oxv+1Ub<Dv  
    S 6GMUaR  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 RyuEHpN}  
    EL7T'zJ$  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 x6ahZ  
    12lEs3  
    3p_b8K_bG  
    ^!}F%  
    查看完整的应用实例 3za`>bUN  
    D"cKlp-I6|  
    zw]3Vg{T  
    Y%g "Y  
    2. 实例#3:包含衍射 cz#_<8'N  
    Q2"WV  
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