1. 摘要
@u"kX2>Eq SD|4ybK>d 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。
@q{:Oc^ ,Og[[0g
^Z-.[Y C:s^s 2. 三种傅里叶变换
/H jI=263 {?
K|(C 快速傅里叶变换(FFT)
9&XV}I,~?| - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
fbHWBb 半解析傅里叶变换(SFT)
L.TgJv43 - 一种无需近似的高效重构。
RP`GG+K - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
STXqq[+Rf - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
n $O.> 逐点傅里叶变换(PSF)
hk7(2j7B - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。
+;:aG6q+ - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
c>u>Pi;Z - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
Y>78h2AU VNr
B{OW}D$P# +B`'P9Zk@ 3. 每个元件的设置
4+/fP \N`fWh8& 傅立叶变换设置
{m_A1D/_ - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
0uVk$\:i - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。
]5o0 - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况)
H IPcZ!p e8XM=$@
;<bj{#mMv vB{;N
4. 每个元件的设置
up+.@h{ /`4v"f0V 傅里叶变换设置
k\+y4F8$x C}(<PNT
Lo|NE[b:G u_}`y1Xu# 5. 默认的傅里叶变换设置
-!'Oy%a# PmPyb>HK=P
光源模式和探测器的设置
`uIx/.L - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。
G|QUujl - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,
衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。
q9W~7 SZim>@R
m0xJ05Zx 5YTb7M 6. 特殊情况
?o(ZTlT 7gVh!rm 多表面元件
iXUWIgr - 对下列情况应当特别考虑
g:3d<CS •透镜系统元件
>u9id>+ •球面
透镜元件
iwG>]:K3 - 此类组件可以理解为
86;+r'3p. •一组曲面元件,以及
u"`5 •之间有一些自由空间
N`,7 FI} - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
=F'l's^j 4c5^7";P
fs2mN1 H$NP1^5! 在k域的元件
HpB!a,R6B - 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
jL*I - 这适用于以下情况
V;>9&'Z3 •平面表面元件
=&di4'` •分层介质元件
MuDFdbtR •光栅元件
Q `e~MD •功能
光栅元件
|_l<JQvf`E V+qFT3?-
K)<Wm,tON )LkM,T 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
8yHq7= m.1LxM$8 1. 实例#1:
成像的光源模式
Nj0-`j0E MZCL:#
!7A"vTs 查看完整的应用实例
8q_1(& O @IEI%vH 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
Zij"/gx\ @MNl*~'$.[
>]>0KQfO
GwgFi@itN _oQtk^fp 3. 实例#1:出瞳衍射法
[Xxw]C6\>( #^5a\XJb
*e(:["v
Dl0/-=L 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
`)rg|~#k fUb1/-}
*<B)Z v57N^DR{ 实例#2:用于
激光导星的无焦系统
Oamv9RyDvC VYL@RL' 1. 实例#2:包含所有可能的衍射
_L$)2sl1R x7vq?fP0n
<\>+~p, 9uuta4&uI 查看完整的应用实例
+n@f'a"> x^zdTMNhw 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
Bs_S.JP<` t[%x}0FP-F
uK$=3[;U/! +2-
qlU 实例#3:剪切干涉法的准直测试
q!ee g l*$WX=h6n 1. 例#3:刻意忽略衍射
bBA$}bv =Nw2;TkB[
#]?tY}~ 7;^((.]ln 查看完整的应用实例
.6\T`6H=a J
cP~-cp
YKc>6)j
uK"^*NEC'; 2. 实例#3:包含衍射
66/Z\H^d I|H,)!Z