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infotek 2021-02-20 11:43

傅里叶变换设置——实例讨论

=VDN9-/.  
1. 摘要 VPK)HzPG,  
(xMAo;s_  
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。 %ePInpb  
oA`Ncu5  
  
(g5T2(_6L  
;vuok]@  
2. 三种傅里叶变换 n{|~x":9V  
:0r@o:H  
|ML|P\1&V  
 快速傅里叶变换(FFT) 1_ %3cN.  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 s(-$|f+s  
 半解析傅里叶变换(SFT) J-b Z`)[Q  
- 一种无需近似的高效重构。 sOv:/'  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 [i\K#O +f  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) p9fx~[_5/  
 逐点傅里叶变换(PSF) kz]qk15w  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 ge*f<#|0U-  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 1Z|q0-Dw0  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Iq(BH^K  
XNsMXeO]&  
1InG%=jLo  
   YDO#Q= q%  
3. 每个元件的设置 </Ja@%  
]v$VZ '  
Z sv(/>  
 傅立叶变换设置 r3;?]r.}7  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 5!-'~W  
- 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。 Dhv ^}m@  
- 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) C,&r7  
Dy mf  
Zg_ fec~6q  
   -6@#Nq_iWU  
4. 每个元件的设置 VI/77  
LS <\%A}  
 傅里叶变换设置 Gg8F>y<[R  
2XNO*zbve  
      
"]B:QeMeF!  
w`x4i fZ0q  
5. 默认的傅里叶变换设置 BRyrdt*_e  
V\vt!wBcB  
&C6Z-bS"  
 光源模式和探测器的设置 yp9vgUs  
- 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。 )lwxF P;  
- 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。 f@rR2xZoQ  
~x4]^XS  
lp+Uox  
wO.T"x%X  
6. 特殊情况 a'r8J~:jy  
     4c0 =\v  
Wa.y7S0(@  
 多表面元件 _<}oBh  
- 对下列情况应当特别考虑 Z4KYVHD,  
•透镜系统元件 ]O]6O%.ao  
•球面透镜元件 Nz1u:D]  
- 此类组件可以理解为 \I"n~h^_  
•一组曲面元件,以及 @kBy|5  
•之间有一些自由空间 -Ph"#R&  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ~T">)Y~+xI  
3e,"B S)+  
l  d  
Bre:_>*  
 在k域的元件 dT?mMTKn+  
- 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 ON [F  
- 这适用于以下情况 >= O5=\`  
•平面表面元件 M 5c$  
•分层介质元件 Smg z}  
•光栅元件 =/kwUjC?  
•功能光栅元件 l_$ le  
0Sx$6:-~  
JIL(\d  
.:r l<.  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 ;T hn C>U  
*E.uqu>I  
1. 实例#1:成像的光源模式 CT{mzC8  
$-AG $1  
5LaF'>1yY  
查看完整的应用实例 ++\s0A(e  
>v#6SDg  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 lq}m0}9<  
<]Btx;}  
T0|hp7WM  
uxx(WS  
pd dumbp  
3. 实例#1:出瞳衍射法 ,,8'29yEq  
U5:5$T,C  
;.+C  
s.$:.*k  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 }y>/#]X  
# KUN ZW  
WU\Bs2  
l3N '@GO  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 \%}w7J;  
Lo*vt42{4  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 \ORE;pG  
W#9A6ir>  
@+>t]jyz  
p}]K0F!  
查看完整的应用实例 R!>l7p/|H)  
X"!tx  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 T&ib]LmR  
E3V_qT8  
OE/r0C<&  
]u|5ZCv0  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 tq=7HM  
@Zzg^1Ilpu  
1. 例#3:刻意忽略衍射 9}T(m(WQVu  
bQ`2ll*(  
&SMM<^P.  
RPw1i*  
查看完整的应用实例 +2#pP  
Bo4iX,zu  
.A F94OlE/  
C]a iu  
2. 实例#3:包含衍射
t vp kc;  
Wgm{ ]9Q  
1}q(Pn2  
Dco3`4pl  
文件信息 04c`7[  
0zpA<"S  
Ssd7]G+n:  
YeI|&FMX  
PmA_cP7~  
更多信息 %GigRA@no  
-       Automatic Selection of Fourier Transform Techniques in Free-Space Propagation Operator GrA}T`]  
-       Pinhole Modeling in a Low-Fresnel-Number System <z QUa  
-       Analysis and Design of Afocal Systems for Laser Guide Stars _| >bOI  
-       Collimation Testing with Shearing Interferometry
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