1. 摘要
]<k+a-Tt y3ST0=>j} 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。
+J3Y}A4W3X 2Yg\<PsN
km29]V=} 0Om<+]).R 2. 三种傅里叶变换
z{nd4qOsD 7 b8pWM 快速傅里叶变换(FFT)
I+rLKGZC - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
/%AA\`:6 半解析傅里叶变换(SFT)
}1|FES - 一种无需近似的高效重构。
jZ0/@zOf - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
z}-8pDD' - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
.RPh#FI6J 逐点傅里叶变换(PSF)
c@lH - 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。
r85j/YK - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
ZOy^TR - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
$AHdjQ[;6- V U~r~
PoZxT-U FO)`&s"&2 3. 每个元件的设置
;FnS=Z Hm]\.ZEy 傅立叶变换设置
Bkdt[qDn5P - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
_ .xicov - 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。
R) J/z - 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)
P9M. J^< Ph17(APt,Q
vAzSpiv- MS& 'Nj 4. 每个元件的设置
tJpK/"R' '
BY|7j~ 傅里叶变换设置
is`~C +0M0g_sk
mA4]c
fz<GPw
5. 默认的傅里叶变换设置
Hu"TEhW(2 uE'Kk8
光源模式和探测器的设置
R T/)<RT9 - 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。
lbC9^~T+ - 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。
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zE?@_p1gei a7"Aq:IjU 6. 特殊情况
%VS+?4ww 0xc|Wn> 多表面元件
RU% 4~WC - 对下列情况应当特别考虑
MGsY3~!K •透镜系统元件
O |*-J •球面
透镜元件
SzyaVBD3 - 此类组件可以理解为
!rff/0/x" •一组曲面元件,以及
N]&:xd5 •之间有一些自由空间
@k\npFKQm - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
{=9"WN [I=1
,YF1*69 GxA[N 在k域的元件
hx8. - 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
z,(.` %h - 这适用于以下情况
P9q ZjBS •平面表面元件
QZFH>,d •分层介质元件
nTr{D&JS •光栅元件
KB8_yo{y •功能
光栅元件
D/puK sv2XD}}
6@Ir|o 9z7rv, 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
HH|N~pBJB |};-.}u^`h 1. 实例#1:
成像的光源模式
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oq2-)F2/ 查看完整的应用实例
6/&|)gW', nRcy`A% 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
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\ `| N[;R8SP 3. 实例#1:出瞳衍射法
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-?vVV@W-O^ 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
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RL> a!\^O).pA
#&ayWef eJE!\ucS2W 实例#2:用于
激光导星的无焦系统
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\s8 A}_0iwG 1. 实例#2:包含所有可能的衍射
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uLrZl0%HT~ C#P7@ JE 查看完整的应用实例
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2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
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\ \g Aa-}: E6#")2C~ 实例#3:剪切干涉法的准直测试
.Zr3!N.t $'COsiK7 1. 例#3:刻意忽略衍射
(Ji=fh+ fk\hrVP
`_(N(dm %!]CP1S 查看完整的应用实例
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!r4B1fX 2. 实例#3:包含衍射
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