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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 sd B(sbSF  
    h$9ut@I  
    VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接,实现复杂系统的建模,x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中,我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 kzK9 .  
    m}D;=>2$  
    U}Puq5[ ?  
    >iG3!Td)y  
    2. 三种傅里叶变换 4,R"(ej  
    ^C~R)M:C  
     快速傅里叶变换(FFT) B:UM2Jl   
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 j$s/YI:  
     半解析傅里叶变换(SFT) `Xeiz'~f8  
    - 一种无需近似的高效重构。 Y d~J(  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 `bV&n!Y_  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) r: >RH,  
     逐点傅里叶变换(PSF) }:$ot18  
    - 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。 `jOk6;Z[  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 (dyY@={q  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) x3U>5F@  
    +03/A`PKrB  
    o+XQMg  
    GNrRc3dr$  
    3. 每个元件的设置 v{"yrC  
    q=`n3+N_H~  
     傅立叶变换设置 2T?Y  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ^\`a-l^  
    - 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。 +%klS `_  
    - 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) z6B#F<h  
    (G{S*+  
    FZ]+(Q"]:  
    #M'V%^xP  
    4. 每个元件的设置 l.g.O>1   
    Y}2Sr-@u  
     傅里叶变换设置 `[}X_d 1A  
    Z1 ($9hE>  
           L{r4hL [  
    *2vp2xMA@  
    5. 默认的傅里叶变换设置 W,80deT  
    0T(+z)Ki  
    光源模式和探测器的设置 -$g~,dIwj  
    - 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。 T"X]@9g^-  
    - 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。 4]p#9`j  
    (=c,b9cb  
    @Y.r ,q  
    "zXrfn  
    6. 特殊情况     ;;Z'd@  
    (5th   
     多表面元件 o37oRv]  
    - 对下列情况应当特别考虑 wWf_d jd  
    •透镜系统元件 =v<A&4  
    •球面透镜元件 < Mu`,Kv*  
    - 此类组件可以理解为 Jn| i!  
    •一组曲面元件,以及 vV 9vB3K5?  
    •之间有一些自由空间 T2azHo7  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Qhc; Zl  
    ErJ@$&7  
    P*|=Z>%[0  
    LdNpb;*  
     在k域的元件 %t!S 7UD  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 VMJaL}J]  
    - 这适用于以下情况 ZS]Z0iZv9  
    •平面表面元件 V'Kied+  
    •分层介质元件 h. ftl2>  
    •光栅元件 | V{ Q  
    •功能光栅元件 kRX?o'U~C  
    #s\kF *  
    |%F4`gz8KP  
    X?< L<:.  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 L'aB/5_%  
    ly6zz|c5  
    1. 实例#1:成像的光源模式 HOPy&Fp  
    VX8CEO  
    |Z2"pV  
    查看完整的应用实例 ceCO*m~  
    &Q}%b7  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 6\K\d_x  
    :@-yK8q's  
    y6[le*T  
    ~re}6-?  
    VzHrKI  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 </xf4.C  
    m}RZ )c  
    ,>kVVpu  
    SvvNk  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 2;:p H3  
    u|AMqS  
    ' F9gp!s8~  
    oS9Od8  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 iJ8Z^=>  
    4\v &8">LL  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 o}/|"(K  
    DQXcf*R  
    .f-=gZ* *  
    #Mk: 4  
    查看完整的应用实例 v3M$UiN,:  
    {GnZ@Q:F  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 g9VY{[ V  
    =MJB:  
    (g X8iKl  
    NjEi.]L*fX  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 ug ;Xoh5w  
    p!uB8F  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 aHpZhR| f$  
    Q/0gd? U?  
    c};%VB  
    mS![J69(  
    查看完整的应用实例 7/QK"0  
    E JuTv%Y8  
    5BXku=M  
    BYM6cp+S  
    2. 实例#3:包含衍射 L_vl%ii-  
    h ka_Fo  
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