1. 摘要
Klh7&HzR hKb-l`KO 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。
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q#Az\B: uW!',"0ER 2. 三种傅里叶变换
y yfm agX-V{l. 快速傅里叶变换(FFT)
> Zo_-, - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
PgAC3%M6 半解析傅里叶变换(SFT)
3dNOXk,# - 一种无需近似的高效重构。
)BudV zg - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
po+>83/!oq - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
TI: -Y@8 逐点傅里叶变换(PSF)
#(-V^T - 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。
{ScilT - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
dK,j| - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
o~H4<ayy &AH@|$!E
r6&f I"Yg }R*[7V9" 3. 每个元件的设置
x/47e8/ V*SKWP 傅立叶变换设置
W!4(EdT*Cq - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
qsn6i%VH - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。
}|MGYS ) - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况)
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c.m8~@O5+ a+ZP]3@
7 4. 每个元件的设置
vK)^;T ; .]g>. 傅里叶变换设置
U)a}XRS F`-|@k
3{ i'8 #DpDmMP9R3 5. 默认的傅里叶变换设置
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cs R"#DR^.;
光源模式和探测器的设置
d:} aFP[ - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。
H2`aw3 - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,
衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。
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Bh?K_{e @V:4tG.<sw 6. 特殊情况
}Wjb0V .^8 x>~ 多表面元件
vBAds - 对下列情况应当特别考虑
rr>*_67-: •透镜系统元件
,2S w6u •球面
透镜元件
8?!=/Sc - 此类组件可以理解为
_]H$rf,Rc •一组曲面元件,以及
Ol3$!x9 •之间有一些自由空间
5CH9m[S - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
S83wAr9T K4NB#
4.2qt &NiDv 在k域的元件
0\#uxzdhJ - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响
qwJeeax - 这适用于以下情况
]+x;tPo •平面表面元件
.dwb@$ •分层介质元件
syhTOhOX •光栅元件
:{?8rA5 •功能
光栅元件
{^ 1s +[M5x[[$
';4DUhp T<kyxbjR 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
AHX_I ;i?Ao:] 1. 实例#1:
成像的光源模式
$ KQ7S>T Cp(,+dD
:[P>e
ox 查看完整的应用实例
s,>1n0a &niROM,;K 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
+ew 2+2 (%]&Pe]
4L\bT;dQ|.
zbn0)JO !~PLW] Z4 3. 实例#1:出瞳衍射法
aGvD <kIg>+
xo/[,rR
Tx"}]AyB6 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
N}Ozm6Mc m@ b~
_=@9XvNM H~x,\|l# 实例#2:用于
激光导星的无焦系统
BoJ@bOe# ];bB7+ 1. 实例#2:包含所有可能的衍射
!m(5N4:vV Qag@#!&n
#"% ]1={b jz(}P8 查看完整的应用实例
g(m3
& w.exLC 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
P<yd tAH,3Sz( /
+V*FFv tn};[r 实例#3:剪切干涉法的准直测试
0]3%BgZ(a8 Z|+SC \Y 1. 例#3:刻意忽略衍射
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|Q2H^dU'rQ vhiP8DQ 查看完整的应用实例
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TG/J 2. 实例#3:包含衍射
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