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傅里叶变换设置——实例讨论
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infotek
2022-10-27 08:30
傅里叶变换设置——实例讨论
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。
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2. 三种傅里叶变换
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快速傅里叶变换(FFT)
=MMSmu5!
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。
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半解析傅里叶变换(SFT)
C5'#0}6i
- 一种无需近似的高效重构。
_O>8jH!#
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。
Vg? 1&8>
;kF+V*
逐点傅里叶变换(PSF)
Lc13PTz>>g
- 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。
g h&,U`
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
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{o.i\"x;
Qw/H7fvh&
\@:mq]Y
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3. 每个元件的设置
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Z"'tJ3Y.~
傅立叶变换设置
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- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
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- 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。
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- 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)
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4. 每个元件的设置
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傅里叶变换设置
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5. 默认的傅里叶变换设置
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光源模式和探测器的设置
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- 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。
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- 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。
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6. 特殊情况
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多表面元件
Z. G<'
- 对下列情况应当特别考虑
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•透镜系统元件
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•球面透镜元件
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- 此类组件可以理解为
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•一组曲面元件,以及
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•之间有一些自由空间
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- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
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在k域的元件
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- 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
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- 这适用于以下情况
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•平面表面元件
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•分层介质元件
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•光栅元件
38l 8n.
•功能光栅元件
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;"Q.c#pA$g
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实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔
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1. 实例#1:成像的光源模式
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2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应
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3. 实例#1:出瞳衍射法
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4. 实例#1:出瞳衍射与对比
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实例#2:用于激光导星的无焦系统
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1. 实例#2:包含所有可能的衍射
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2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应
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实例#3:剪切干涉法的准直测试
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1. 例#3:刻意忽略衍射
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2. 实例#3:包含衍射
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