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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 }#%Y eCA?  
    ,Z _@]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。 $p&eS_f  
    D!/ 4u0m  
    U1pE2o-  
    _)!*,\*`{  
    2. 三种傅里叶变换 Dj'?12Onu=  
    ,|>>z#Rr(n  
     快速傅里叶变换(FFT) SK^(7Ws~0  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 kR^h@@'F"  
     半解析傅里叶变换(SFT) 1_v\G   
    - 一种无需近似的高效重构。 g,M-[o=Fk  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 ^Jq('@  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) @xa$two  
     逐点傅里叶变换(PSF) b=pk;'-  
    - 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。 R){O]<+  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 c$L1aZo  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GEh(pJ  
    Z f<T`'_d  
    ~>lqEa  
    "J2q|@.  
    3. 每个元件的设置 ;v2eAe@7  
    l&e$:=;8  
     傅立叶变换设置 yt="kZ  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 knph549  
    - 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。 ~u2f`67{  
    - 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) alHA&YC{K  
    B@i%B+qCLv  
    l 'wu-  
    zNoFM/1Vb  
    4. 每个元件的设置 xP&7i'ag  
    j 4=iHnE;  
     傅里叶变换设置 Ddg!1SF  
    Wkjp:`(-$r  
           aGi`(|shW  
     JJ}DYv  
    5. 默认的傅里叶变换设置 H)gc"aRe;Y  
    ZAN~TG<n  
    光源模式和探测器的设置 %X %zK1  
    - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 n5.sx|bI?  
    - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 {cIk-nG -_  
    h4|}BGO  
    g0U?`;n$  
    Bl8|`R^g  
    6. 特殊情况     O_4B> )zd  
    43M.Hj]  
     多表面元件 7g+T  
    - 对下列情况应当特别考虑 ~S;-sxoO0l  
    •透镜系统元件 a~_JTH4=t  
    •球面透镜元件 /(hTk&  
    - 此类组件可以理解为 3x+=7Mg9  
    •一组曲面元件,以及 rXD:^wUSc  
    •之间有一些自由空间 H{=G\N{  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 TaHcvjhR  
    p!^K.P1 '  
    WlvT&W  
    ")i)vXF'  
     在k域的元件 `pZX!6Wn  
    - 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 qAH^BrJ  
    - 这适用于以下情况 uK"FopUJ4i  
    •平面表面元件 wLqj<ot  
    •分层介质元件 f)z(9JJL  
    •光栅元件 !8[A;+o3P  
    •功能光栅元件 GuU-< *u(d  
    Q. O4R_H  
    ov,s]g83  
    5!qf{4j  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 !'F1Ht  
    2672oFD  
    1. 实例#1:成像的光源模式 : q%1Vi  
    0q-lyVZ^X  
    }k%6X@  
    查看完整的应用实例 ^ IuhHP  
    8&"Jlz |  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 klFS3G  
    F9K0  
    Il&7n_ H  
    ^$lZ  
    7R:Ij[dV  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 M3@qhEf?vk  
    ]7W!f 2@  
    {O y|c  
    JXe~ 9/!  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 87l*Y|osP  
    J.4U;A5  
    Nr>UZlU8  
    [5p9p1@u{C  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 r1%{\<   
    <zn)f@W  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 hwXsfh |  
    bs ~P  
    h>GbJ/^  
    ,IboPh&Q78  
    查看完整的应用实例 v8yCf7+"  
    HSG Ln906  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 v(.mM9>  
    Bt@?l]Y  
    *a CVkFp  
    qX-5/;n  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 e3CFW_p  
     eu$VKLY*  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 ~$T>,^K y  
    ,(x` zpp _  
    <H60rON  
    ^il$t]X5-  
    查看完整的应用实例 mp$IhJ6#  
    HLPRTta.  
    [}HPV+j=U  
    F=e;[uK\  
    2. 实例#3:包含衍射 j`.&4.7+  
    g*oX`K.  
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