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infotek 2021-02-20 11:43

傅里叶变换设置——实例讨论

5|m9:Hv[#  
1. 摘要 #x|VfN5f  
1?]J;9p  
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。 .ftUhg  
%((cFQ9  
  
P59uALi  
4i96UvkZ  
2. 三种傅里叶变换 %rFllb7  
|Qq+8IeYG  
j5A\y^Kv  
 快速傅里叶变换(FFT) Q5T(nEA  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 +9}' s{  
 半解析傅里叶变换(SFT) 4= $!_,.  
- 一种无需近似的高效重构。 PJ6$);9}6  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 fcn_<Yh0W  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) L]a|vp  
 逐点傅里叶变换(PSF) L`JY4JM"  
- 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。 2q$X>ImI$  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6z`8cI+LRw  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) nO%<;-=u\  
`v<f}  
;q^,[(8  
   3?]S,~!F  
3. 每个元件的设置 I$F\(]"@  
R =QM;  
G)K9la<p  
 傅立叶变换设置 V?o&])?[  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 5Wj5IS/  
- 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。 /. f!  
- 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) 5M]6'X6I  
00R%  
2voNgY  
   8Q +TE;  
4. 每个元件的设置 :nTkg[49pJ  
)/i4YLO  
 傅里叶变换设置 WoJ]@Me8  
$t%"Tr  
      
~ 6TfW~V  
o(BYT9|.kw  
5. 默认的傅里叶变换设置 s')!<E+z\t  
%9cqJ]S  
Q&tFv;1w6  
 光源模式和探测器的设置 {=UKTk/t8  
- 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。 FUH *]U  
- 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。 WodF -bE  
pZW}^kg=  
\"{/yjO|4  
mq>*W' M  
6. 特殊情况 g(M(Hn7  
     I*%&)Hj~  
CA'hvXb.  
 多表面元件 3Ro7M=]  
- 对下列情况应当特别考虑 K1CMLX]m  
•透镜系统元件 HP1X\h!Ke  
•球面透镜元件 {"Y]/6  
- 此类组件可以理解为 z2$F Yn Q  
•一组曲面元件,以及 tVK?VNW  
•之间有一些自由空间 mvxc[  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 c'>8pd  
Qq6%53  
JT}dor  
KX&Od@cQ$  
 在k域的元件 a?f5(qW3  
- 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 DRS;lJ2  
- 这适用于以下情况 1mkQ"E4  
•平面表面元件 GN8`xR{J*  
•分层介质元件 D<$j`r  
•光栅元件 u&Ie%@:h9R  
•功能光栅元件 (*c`<|)  
%6vMpB`g  
c'm-XL_La  
!)=#p9  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 KG7X8AaK#  
 yS(=eB_  
1. 实例#1:成像的光源模式 6-Vl#Lyb  
$/-wgyP3m+  
Fb $5&~d  
查看完整的应用实例 Sv CK;$:  
c9/ 'i  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 cPa 0n4  
1yY'hb,0  
Ynt&cdK9  
'bQ s_  
bE%mgaOh  
3. 实例#1:出瞳衍射法 }*{\)7g  
O=9VX  
B_6v'=7]  
*U5> j#,  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 M2;(+8 b  
x Jj8njuq4  
6H. L!tUI  
#RZJ1uL  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 9# .NPfMF  
t8wz'[z  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 9x 6ca  
!ktA"Jx  
QL|:(QM  
S]e~)I gO  
查看完整的应用实例 `)xU;-  
71.:p,Z@z  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 [b\lcQ8O  
1\7"I-  
ct|'I]nB.h  
PSrt/y!  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 VNh,pQ(  
=G3J.S*Riy  
1. 例#3:刻意忽略衍射 @a7(*<".  
Aj)< 8  
`Mh<S+/  
%<#$:Qb.  
查看完整的应用实例 th>yi)m  
V HY<(4@  
MjF.>4  
Cg%I)nz  
2. 实例#3:包含衍射
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e7j]BzGvl  
N#6A>  
文件信息 e|+;j}^C  
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N<i Vs  
Xrzh*sp  
K+TTYQ  
更多信息 p2_Zsq  
-       Automatic Selection of Fourier Transform Techniques in Free-Space Propagation Operator ez<wEt S  
-       Pinhole Modeling in a Low-Fresnel-Number System aPP<W|Cmo2  
-       Analysis and Design of Afocal Systems for Laser Guide Stars HjY-b*B  
-       Collimation Testing with Shearing Interferometry
#5"<.z  
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QQ:2987619807 XU })3]/  
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