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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 e{t=>vry  
    `` -k{C#F  
    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。 p37|zX  
    ]18Ucf  
    <|JU(B  
    vXubY@k2  
    2. 三种傅里叶变换 PPgW ^gj  
    ,Oi^ySn  
     快速傅里叶变换(FFT) VG\mo?G  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 u{+!& 2}k  
     半解析傅里叶变换(SFT) jM\ %$_/  
    - 一种无需近似的高效重构。 no3Z\@%  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 ~u2w`H?V  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) FQ##397  
     逐点傅里叶变换(PSF) Vi,Y@+4  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 :)LC gIQo  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `e*61k5  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) j)Lo'&Y~=  
    thV Tdz  
    N?^_=KE@  
    CXa Ld7nMX  
    3. 每个元件的设置 96)v#B?p  
    RO$*G jQd  
     傅立叶变换设置 @H4wHlb  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 {_Np<r;j<  
    - 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。 Loc8eToZ  
    - 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) )]}$   
    y^YVo^3  
    Fva]*5  
    HqRCjD  
    4. 每个元件的设置 D8 wG!X  
    GDmv0V$6  
     傅里叶变换设置 +Z$a1 Y@  
    h {H]xe[Q  
           fU` T\  
    C,3T!\  
    5. 默认的傅里叶变换设置 6>lW5U^yA\  
    :W%4*-FP  
    光源模式和探测器的设置 lux9o$ %  
    - 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。 No~ 6s.H  
    - 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。 p`L L   
    |QMT A5  
    d~,n_E$q;  
    kw;wlFU;  
    6. 特殊情况     v'$ykZ!Z  
    YiO3<}Uf  
     多表面元件 $4: ~* IQ  
    - 对下列情况应当特别考虑 X; 5S  
    •透镜系统元件 ^:U;rHY  
    •球面透镜元件 pdy+h{]3  
    - 此类组件可以理解为 Lm.Ik}Gli  
    •一组曲面元件,以及 H'']J9O  
    •之间有一些自由空间 8m \;P  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 y "<JE<X  
    I>!|3ElT  
    6XZN>#  
    0x6@{0  
     在k域的元件  @}Pw0vC  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 }0krSzcn#,  
    - 这适用于以下情况 83X/"2-K  
    •平面表面元件 HN^w'I'bp  
    •分层介质元件 FmR\`yY_,  
    •光栅元件 &4[<F"W>47  
    •功能光栅元件 vDWr|M%``l  
    )~G8 LZ  
    nWd:>Ur  
    40rZ~!}  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 YqkA&qL]#;  
    ^1()W,B~w  
    1. 实例#1:成像的光源模式 /^NJ)9IB  
    m2wp m_vV#  
    =:kiSrBS3t  
    查看完整的应用实例 *-+C<2"  
    +~@7" |d  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 Y{`3`Pg&N  
    3KR2TcT#{  
    IwOfZuS  
    '! #On/  
    7ucx6J]c  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 1mAUEQ!  
    _3*: y/M_  
    @<0h"i x  
    0oXK&Z  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 5R& x{jf$  
    V,`!rJ  
    /YS@[\j4  
    -Cg`x=G;z  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 8|fLe\"  
    +!D=SnBGs  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 +?ws !LgF  
    \z&03@Sw  
    uv?8V@x2  
    A&x ab  
    查看完整的应用实例 't||F1X~J  
    AEiWL.*.  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 [P(rY  
    L.R"~3  
    Cmp{FN"o  
    ~5x4?2  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 sDW"j\  
    z7D*z8,i  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 .~FKyP>[$  
    `two|gX0K  
    {ILp[ &sL  
    k8!hvJ)?  
    查看完整的应用实例 N[- %0  
    3'|Uqf8  
    "H wVK  
    m~A[V,os  
    2. 实例#3:包含衍射 gPF}aaB6  
    Fr938q6^-  
     
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