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2021-02-20 11:43 |
傅里叶变换设置——实例讨论
i .''\ 1. 摘要 r^`~GG!,Q gt!tDu 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。 @UW*o&pGqL &'c&B0j
5$c*r$t_RK 43Ua@KNi 2. 三种傅里叶变换 5)i+x- IhXP~C6 moE!~IroG 快速傅里叶变换(FFT) Z(BZGO< - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 ?;DzWCL~9 半解析傅里叶变换(SFT) M8|kmF\B - 一种无需近似的高效重构。 J"Nn.iVq - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 ?'^yw C` - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) -qpe;=g&f 逐点傅里叶变换(PSF) 8YO` TgW - 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。 T<U_Iq - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 9%DLdc\z; - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) b\C1qM4 ~;I'.TW
m,r>E%;Cj S~V?Qe@&Z 3. 每个元件的设置 Te H_DVxj .|GnTC q 0[1/#0$ 傅立叶变换设置 Rzxkz - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 0f"la=6 - 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。 CFG(4IMx - 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) Fr1OzS^&( I1W~;2cK
"*N]Y^6/A >C -N0H 4. 每个元件的设置 I GB) >7 qZ\# 傅里叶变换设置 L4{+@T1A[ zI'c 'X1,
Y|aaZ|+ Y{2L[5_1 5. 默认的傅里叶变换设置 bOK0^$k 3.@ir"vy 5>&C.+A 9 光源模式和探测器的设置 L%I8no-Q - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 ^Kn:T`vB - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 w s7LDY&( jWh}cM=
lfte e# KP3Lp 6. 特殊情况 q[%SF=~<k{ |4F'Zu}g> %^bN^Sq
- 多表面元件 pGsu#`t - 对下列情况应当特别考虑 }Pj;9ivz •透镜系统元件 h
F *c •球面透镜元件 n hGh5, - 此类组件可以理解为 pt~b=+bBm •一组曲面元件,以及 ~s>Ud<l%r •之间有一些自由空间 D*!9K8<o - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 N683!wNX =VF%Z[Gm
=xM:8
hm 9/6=[) 在k域的元件 _hi8mo - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 >\Ml\CyL - 这适用于以下情况 SHN'$f0Mb •平面表面元件 ;%PI •分层介质元件 L*1yK* •光栅元件 n<Z1i) •功能光栅元件 HI{IC!6 $mF9os-
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m@UM*D <>fT_ 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 ~A-D>.ZH "%K[kA6 1. 实例#1:成像的光源模式 e%JH q `r*bG=
"[\),7&03 查看完整的应用实例 ^"EK:|Y4%K u51Lp 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 n^%",*8gD* 1ika'
td(4Fw||1y
'klYGp #>O>=#Q 3. 实例#1:出瞳衍射法 yIma7H@=L 0R}F(tjw
0 LIRi%N5*
\Culf'iX 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 ^_JByBD ++Fk8R/$U[
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E)Fo.H aX|LEZ;D> 实例#2:用于激光导星的无焦系统 (zIIC"~5 )jed@? 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 z-?WU Ys@G0}\3G
}TwSSF|}3 [M&.'X 查看完整的应用实例 |TCg`ZS`cZ GbJVw\5Z* 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 v_NL2eQ~ ^/7L(
,nz3S5~ m-XS_5x\ 实例#3:剪切干涉法的准直测试 zOA2chy4 `E-cf 7% 1. 例#3:刻意忽略衍射 Qs;MEt 1 ]TIBy "3
n_@cjO AMc`qh 查看完整的应用实例 yf2$HF {Q
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SX@zDuM
<F-W fR 2. 实例#3:包含衍射 _p\O!y 29r (Y
>0.a#-u^ }WEF*4B! 文件信息 (bON[6OGm ~<q^4w.=7C @t<KS&
B),Z*lpC d2(3 , 更多信息 6tv-PgZ - Automatic Selection of Fourier Transform Techniques in Free-Space Propagation Operator *{s
3.=P. - Pinhole Modeling in a Low-Fresnel-Number System DE" Y(;S - Analysis and Design of Afocal Systems for Laser Guide Stars (?lKedA>2 - Collimation Testing with Shearing Interferometry hvOl9W> f'%Pkk ^>m"j6`h, QQ:2987619807 ZCz#B2Sf8
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