1. 摘要
(
ou:"Y CX:^]wY 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。
a-}%R >3kR~:;
'qP^MdoE%~ D-~Jj&7 2. 三种傅里叶变换
yk5P/H) 9D|
FqU | 快速傅里叶变换(FFT)
JZY=2q& - 对于不同数值计算,一种
标准而高效的算法。
-j$l@2g 半解析傅里叶变换(SFT)
g 764wl - 一种无需近似的高效重构。
lt$797 - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
h1kPsgzR - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)
>4VU 逐点傅里叶变换(PSF)
g:6yvEu$ - - 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。
Q* 4q3B& - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
eHJ7L8# - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
S]o \}Wkj~IX
x2B"%3th0 ]q3Kd{B 3. 每个元件的设置
?rOb?cu- 6P~"7k 傅立叶变换设置
[!q&r(-K - 对于每个元件和
探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
qB39\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。
b
mm@oi - 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)
$`Xx5Ts7 VoyH:
M+E5PZ|_
__fR #D 4. 每个元件的设置
6C0_. =7# 'f}S,i +q 傅里叶变换设置
d-<y'GYw
u20b+c4
48ma&f; ^sOm7S { 5. 默认的傅里叶变换设置
Gh|!FRK[$ r:5Ve&~
光源模式和探测器的设置
g
Oj5c - 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。
4@V]zfu^Q - 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。
+7Lco"\w< F=om^6G%X5
4QN;o%, *D{/p/|[ 6. 特殊情况
Riw7<j UjDF 多表面元件
5An0DV5 - 对下列情况应当特别考虑
NslA/"* •透镜系统元件
;
BZM~'
•球面
透镜元件
L_|uB - 此类组件可以理解为
Tb={g;0@ •一组曲面元件,以及
U&n>fXTHn •之间有一些自由空间
%7evPiNB - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
h*KHEg"+ yUW&Wgc=:
UBi4 itGD mVK 9NK 在k域的元件
6XAr8mw9 - 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
P082.:q" - 这适用于以下情况
<VU4rk^= •平面表面元件
]pV1T •分层介质元件
icul15'i •光栅元件
)h0E$* •功能
光栅元件
IOkC [([ S@g/Tn
i"]8Zw_D lZM3Q58?\ 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
DjzUH{6O @5jG 1. 实例#1:
成像的光源模式
~{vdP=/WP -?nT mzRc
S%X\,N 查看完整的应用实例
5;
PXF WQ}!]$<"y 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
_Hu2[lV !Gp3/<"Wy$
bfJ`}xl(8
vif8{S U[QD! 3. 实例#1:出瞳衍射法
OJsd[l3xR %i-lx`U
8M|)ojH
vaRwhE: 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
[Hj'nA^ iEpq*Qj
R==cz^# %Lp7@ 实例#2:用于
激光导星的无焦系统
\`/E
!ub T5azYdzJy 1. 实例#2:包含所有可能的衍射
M>jBm
. F[CT l3X
w2d]96*kQe ZjZh z` 查看完整的应用实例
'dc+M9u)_q hOB\n! 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
\$'m^tVU *1W,Mzg
&QTeGn V(2,\+ t 实例#3:剪切干涉法的准直测试
`(,*IK a ,MM>cOQ 1. 例#3:刻意忽略衍射
v1nQs=' < m enABN4
H=&/ Q icPp8EwH 查看完整的应用实例
eOehgU5x fJWxJSdi
;tp]^iB#
u`Z0{d 2. 实例#3:包含衍射
{^cF(7p q#99iiG1