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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 I"T_<
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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。 FE$)[ w,m
_5.7HEw>/
[attachment=120717] i/)Uj-*G)
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2. 三种傅里叶变换 l)XzU&Sc~
~5cLI;4h
快速傅里叶变换(FFT) !30Dice
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 5<ery~q
半解析傅里叶变换(SFT) :j?Lil%R
- 一种无需近似的高效重构。 "hs`Y4U
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 4\Q ?4ZX
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) sEhdkN}6
逐点傅里叶变换(PSF) nW {7L
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 q1NAKcA<U
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 &:'Uh
W-t
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ;znIY&Z
j> ?c]h{-
[attachment=120718] /0"Y.
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3. 每个元件的设置 AX]lMe
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傅立叶变换设置 q| gG{9
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 nuKjp Ap!
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 nJ'O(Wh,)
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) Q> @0'y=s
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[attachment=120719] mNcTO0p&
?L{[84GSO
4. 每个元件的设置 u]"oGJj1
ur*1I/v
傅里叶变换设置 S
G] e^%i
*Pw; ;#\B
[attachment=120720] r+ v*(Tu
x*bM C&Ea
5. 默认的傅里叶变换设置 F!'b_ gmz
O1rnF3 Be
光源模式和探测器的设置 3x 'BM AA+
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 oACuI|b
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 K.b-8NIUW
2x3&o| J
[attachment=120721] hD # Yz<
e~nmIy
6. 特殊情况 }MXZ
g3Kc? wTC
多表面元件 X m\tyLY
- 对下列情况应当特别考虑 x1Z?x,-D"
•透镜系统元件 u -CY-
•球面透镜元件 X#gZgz ='
- 此类组件可以理解为 8cR4@ Hqx
•一组曲面元件，以及 m{gt(n
•之间有一些自由空间 qK;n>BTe
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 q9ic j
Zp l?zI
[attachment=120722] h p Lo
pmIQD "
在k域的元件 rK}*Uw ut
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 1&Nk
- 这适用于以下情况 wgzjuTqwBF
•平面表面元件 !=|3^A
•分层介质元件 ,MuLu,$/
•光栅元件 4TC
!P}
•功能光栅元件 1th|n
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[attachment=120723] B.Ic8'
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 q
( H^H
~\:+y
1. 实例#1：成像的光源模式 :}e*3={4
x_bS-B)%Y:
[attachment=120724] y {U' \
查看完整的应用实例 H@,jNI h~h
C&Ow*~
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 6hAeLl U1
{$oZR" MP
[attachment=120725] %+Mi~k*A'
[attachment=120726] BLuILE:$
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3. 实例#1：出瞳衍射法 ?f CLiK
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[attachment=120727] qW $IpuK
[attachment=120728] G@
BrU q
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 <;phc~0+
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[attachment=120729] >bEH&7+@_'
\SA5@.W
实例#2：用于激光导星的无焦系统 kIP~X V~
Yg<o 9x$
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 =36vsps=
n"(n*Hf7b
[attachment=120730] `f8{ ^Rau
6./h0kD`
查看完整的应用实例 cQ1oy- paD
Z\6azhbI}
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Y}(v[QGV
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[attachment=120731] ?dC[VYC\^
8!4=j
实例#3：剪切干涉法的准直测试 fw|r{#d
AL&}WbUC
1. 例#3：刻意忽略衍射 {~[H"h537t
O]4!U#A
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查看完整的应用实例 2RT9Q!BX{
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[attachment=120734] QE=Cum
2. 实例#3：包含衍射 2fF NJ
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[attachment=120735]
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