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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 l ?Y_~Wuw
>Sa*`q3J
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。 | W$DVRA
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2. 三种傅里叶变换 OE) ~yKy
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快速傅里叶变换(FFT) sGY_{CZ:
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 %I!:ITa
半解析傅里叶变换(SFT) y#Ht{)C
- 一种无需近似的高效重构。 6*9}4`
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 -]C c
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) sDqe(x}a
逐点傅里叶变换(PSF) [LT ^sb
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 o gM%N
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
|eoid ?=
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) #5sD{:f`
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[attachment=120718] Xqp|VbDca
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3. 每个元件的设置 ;vhyhP.oM
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傅立叶变换设置 [#" =yzR<3
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 C8@TZ[w
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 r%wA&FQ8U
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) /9Q3iV$I]
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[attachment=120719] n?#!VN3
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4. 每个元件的设置 Uts"aQ
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傅里叶变换设置 SEQ%'E5-'
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[attachment=120720] fkfZ>D^1
sKLX [l
5. 默认的傅里叶变换设置 )/4(e?%=
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光源模式和探测器的设置 ,p{ `pma
- 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。 wYeB)1.
- 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。 \^+ILYO:$
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[attachment=120721] Rg29
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6. 特殊情况 ?tf&pgo
"re-@ Baw
多表面元件 PDx)S7+w[
- 对下列情况应当特别考虑 dYFzye
•透镜系统元件 \a " Ct'
•球面透镜元件 { PlK@#UN
- 此类组件可以理解为 1Wg-x0R
•一组曲面元件，以及 [~5p >'
•之间有一些自由空间 K YJ1}5n
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 z^*
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[attachment=120722] gLD`wfZR
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在k域的元件 5`^o1nGO'
- 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 ~KjJ \b)R
- 这适用于以下情况 78#!Q.##
•平面表面元件 =1/NFlt8
•分层介质元件 -ML6d&cm
•光栅元件 4z7G2
•功能光栅元件 #~:P}<h
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[attachment=120723] xIbMs4'iEx
X[C3&NX#_
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 6@;ha=[+
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1. 实例#1：成像的光源模式 KV!<Oq
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[attachment=120724] yT /EHmJ
查看完整的应用实例 A Ayv
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 !jX4`/n2
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[attachment=120725] PY\PUMF>
[attachment=120726] Q}%tt=KD
tgF JZA
3. 实例#1：出瞳衍射法 uPyVF-i
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[attachment=120727] ;#?M)o:q
[attachment=120728] m y^ak*N
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ]o.vB}WsY
V%L/8Q ~
[attachment=120729] #~Q=h`9
X's EE
实例#2：用于激光导星的无焦系统 d{+(Lpj ^
I8m:3fL"
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 S 4vbN
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[attachment=120730] 54p tP
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查看完整的应用实例 /9ZcM]X B
X33v:9=
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 HQVh+ (
VC&c)X
[attachment=120731] '8Wv.X0`
e=f .y<
实例#3：剪切干涉法的准直测试 NGzgLSm\
$% qg"
1. 例#3：刻意忽略衍射 pu;3nUH
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查看完整的应用实例 [$\>~nj=
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2. 实例#3：包含衍射 90:K#nW;
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[attachment=120735]
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