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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 D > U(&n  
    I_?R(V[9  
    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。 ,G?Kb#  
    c9nv=?/}f  
    *>EV4Hl  
    =SW<Vhtb  
    2. 三种傅里叶变换 i 8cmT+}>  
    $%&OaAg  
     快速傅里叶变换(FFT) HpeU'0u0VK  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 %/nDG9l  
     半解析傅里叶变换(SFT) |yj0Rv  
    - 一种无需近似的高效重构。 ~EQ# %db  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 zw5Ol%JF  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 4 8; b  
     逐点傅里叶变换(PSF) [z_z tK1  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 M0vX9;J  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 u]9 #d^%V  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,N_V(Cx5pt  
    X g7xy>{]  
    nemC-4}  
    +>Y]1IlI  
    3. 每个元件的设置 m^RO*n.  
    .k up[d(  
     傅立叶变换设置 v$;URF%^  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Sy*p6DP  
    - 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。 oj?y_0}:^  
    - 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) |Z o36@s  
    I&^hG\D  
    R:^jQ'1  
    x FvK jO)  
    4. 每个元件的设置 G_k_qP^:  
    NP!LBB)=Y  
     傅里叶变换设置 ]_!NmB_3  
    w&hCt c  
           d,'gh4C  
    x A*6Z)Y  
    5. 默认的傅里叶变换设置 &[PA?#I`  
    zqXDD; w3  
    光源模式和探测器的设置 x>J(3I5_b  
    - 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。 9RK.+ 2  
    - 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。 NOAz"m+o  
    (2 hI  
    i\4YT r,  
    ][8`}ki 1  
    6. 特殊情况     fCO<-L9k$  
    mgq4g  
     多表面元件 0uGTc[^^M  
    - 对下列情况应当特别考虑 3^)c5kcI  
    •透镜系统元件 uE%2kB*]  
    •球面透镜元件 |@'K]$vZ*  
    - 此类组件可以理解为 I34 1s0  
    •一组曲面元件,以及 ),%@X  
    •之间有一些自由空间 ! bwy/A  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 G8Ow;:Ro  
    ^7:UC\_  
    }4,[oD  
    g\49[U}[~F  
     在k域的元件 +t]Ge >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 cwHbm%  
    - 这适用于以下情况 x97L>>|  
    •平面表面元件 ^>fr+3a"P  
    •分层介质元件 'RQEktm  
    •光栅元件 BISH34  
    •功能光栅元件 y"_rDj`  
    Ty;^3  
    95/;II  
    J0t_wM Ja  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 ]4FAbY2'h  
    +R 8dy  
    1. 实例#1:成像的光源模式 <c,iu{:  
    @cG+ D  
    }Os7[4 RW  
    查看完整的应用实例 (r1"!~d@  
    ZpwFC7LW  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 i\K88B&24  
    w[^lxq  
    90=gP  
    g6][N{xW0  
    J!QIMA4{  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 ++|e z{  
    83)m#  
    |k: FNu]C  
    qE6D"+1y7  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 /1+jQS  
    !H9zd\wc  
    YTfi g{a  
    lvR>%I0`*  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 JUq7R%"h6  
    1CUI6@Cz)  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 &~=d;llkT  
    8xoC9!xt  
    Pf3F)y[=  
    pA\"Xe&  
    查看完整的应用实例 w:~vfdJ  
    WjvgDNk  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 $o ;48uV^  
    ji5Nq+S2  
    8;3I:z&muQ  
    ~x+&cA-0A2  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 zpcO7AY~  
    +rDKx(Rk  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 0"mr*hyj  
    1[e%E#h  
    H 9?txNea  
    78IY&q:v&0  
    查看完整的应用实例 }%3i8e  
    ztC,[   
    "~08<+  
    }~v0o# I  
    2. 实例#3:包含衍射 U@LIw6B!KL  
    '*K%\]  
     
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