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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 yX`J7O{= J#+Op/mmo 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。 ~6] )*y @}ZGY^ [attachment=120717] Kjv2J;Xuh X"wFQa 2. 三种傅里叶变换 }!Xf&c{7{ OW?uZ<z 快速傅里叶变换(FFT) =%xIjxYl - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 dWMccn;-m 半解析傅里叶变换(SFT) xJ$Rs/9C - 一种无需近似的高效重构。 `Y0fst<, - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 )eVzS j>MT - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) :J<Owh@ 逐点傅里叶变换(PSF) wE)]
ah: - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 87R%ke - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 C-_(13S - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 2m|Eoc&M_ `Yg7,{A\J [attachment=120718] MK< /@6E3lhS 3. 每个元件的设置 t$tsWAmiA[
xAeZ7. Q& 傅立叶变换设置 suzFcLxo - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 {_rZRyr - 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。 jQO*oq} - 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) K3j_C`Se NJ.rv [attachment=120719] "0!~g/X`rK 7ZL,p:f 4. 每个元件的设置 4
`j,&= Z3OZPxm 傅里叶变换设置 E {I)LdAqK 6s> sj7 [attachment=120720] .i1jFwOd|G 5`(((_Um+ 5. 默认的傅里叶变换设置 [8{_i?wY Q]yV:7 光源模式和探测器的设置 JHnk%h0 - 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。 (7M^-_q]D - 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。 ^vYVl{$bT =1%zI% [attachment=120721] MtMvpHk Gw{Gt]liq 6. 特殊情况 Bu*W1w\ ;D%$Eh&oma 多表面元件 ?j &V:kF - 对下列情况应当特别考虑 53g8T+`\( •透镜系统元件 $q4 XcIX 7 •球面透镜元件 rD:gN%B= - 此类组件可以理解为 _lP4ez
Y •一组曲面元件,以及 ]2hF!{wc •之间有一些自由空间 ,-w-su=J_ - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 )^*9oqQ 'w>uFg1. [attachment=120722] @2x0V]AI T%M1[<"Q 在k域的元件 S3%.-)ib - 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 Xq=!"E - 这适用于以下情况 D#vn {^c8O •平面表面元件 9}K(Q= •分层介质元件 L%c]%3A •光栅元件 @m !9"QhC •功能光栅元件 l8hvq(,{ rCnV5Yb0O [attachment=120723] >Hd~Ca> pfJVE 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 Im0+`9Jw J4Q)`Y\~ 1. 实例#1:成像的光源模式 *IMF4x5M i_oro"%yL [attachment=120724] r|
6S 查看完整的应用实例 Nqo#sBS 3iwoMrp 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 mVc'%cPaw ]yj4~_&O [attachment=120725] }`+^|1 [attachment=120726] Cu)%s cEh0Vh-] 3. 实例#1:出瞳衍射法 {WM& ,q'gG`M
N [attachment=120727] <{-(\>f!9 [attachment=120728] $v?! 6: 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 WwCK K u~naVX\3b [attachment=120729] PpJE|[] s= GOB"G 实例#2:用于激光导星的无焦系统 M&}oat* WIH4Aw 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 5tgILxSK #+k.b_LS [attachment=120730] 2]_4&mU #(26t _a 查看完整的应用实例 rlUdAa3 `ykMh>*{ 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 b.%B;qB 0$F _hZU [attachment=120731] J^F(] <L!~f`nH2 实例#3:剪切干涉法的准直测试 OH!$5FEc \KnD"0KW 1. 例#3:刻意忽略衍射 W O+?gu DO1N`7@o [attachment=120732] q.,p6D mKf>6/s{c 查看完整的应用实例 \0^r J1* JQbMw>Y [attachment=120733] 0,L$x*Nj5 [attachment=120734] #BT6bH08X 2. 实例#3:包含衍射 g.`t!6Hc &=6cz$]z [attachment=120735]
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