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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 V 1bh|+o9
e~\QE0Oe :
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。 Z<z;L<tJ 9
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[attachment=120717] |. C1|J'Z
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2. 三种傅里叶变换 sH!O0W L
+m$5a
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快速傅里叶变换(FFT) -- k:a$Nt
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 W j MRH+
半解析傅里叶变换(SFT) 79 Bg]~}Z
- 一种无需近似的高效重构。 @LX6hm*}
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 :jem~6i
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) RA1yr+)
逐点傅里叶变换(PSF) >-cfZ9 {!
- 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。 %w"nDu2Gcv
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 >|udWd^$3
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) \M+L3*W
y { =NP
[attachment=120718] /oP^'""@je
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3. 每个元件的设置 .Y cN S%
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傅立叶变换设置 mh` |=M]8E
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 j4.&l3
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 yfe'>]7
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) Y& {|Sw7?
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4. 每个元件的设置 Fvl`2W94;
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傅里叶变换设置 ST',4 Oph5
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H5xzD9K;/C
5. 默认的傅里叶变换设置 b-<HXn_ Fd
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光源模式和探测器的设置 P%>?[9!Nt
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 XW~bu2%{7"
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 B ;t=B_oK
rY}B-6qJn
[attachment=120721] tk?UX7F
hu@7?f_"L/
6. 特殊情况 W |U tY `1
;=;JfNn bm
多表面元件 uHM@h{r
- 对下列情况应当特别考虑 :7b-$fm
•透镜系统元件 :`W|h E^
•球面透镜元件 o$J6 ~dn
- 此类组件可以理解为 ,=By$.rr'
•一组曲面元件，以及 <y=ovkM3
•之间有一些自由空间 l5O=VqCj
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 "4 k-dj
?J&)W,~
[attachment=120722] kBsXfVs9
1y [B[\
在k域的元件 Y;Y 1+jt
- 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 ?U9 /fl
- 这适用于以下情况 m_lr PY-
•平面表面元件 + Ui_ O
•分层介质元件 z hsx &
•光栅元件 ME+em1ZH
•功能光栅元件 '044V m;/
X r_pgW|
[attachment=120723] 2$0)?ZC?=
Zf:]Gq1
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 A,XfD} +:Z
fI:H8
1. 实例#1：成像的光源模式 vr IV%l=
N}Q FGX
[attachment=120724] O| z%DkH[
查看完整的应用实例 ]Yz'8uts
x ^vt; $
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 S/Oxr%H
ZBM!MSf:
[attachment=120725] ! v>ew9
[attachment=120726] #A<"4#}
tOg=zXm
3. 实例#1：出瞳衍射法 YoSQN/Z
L;)v&a7[P
[attachment=120727] =,:K)
[attachment=120728] Bc
^4 T1
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 {bkGYx5.C
(!</%^ZI
[attachment=120729] d*-Xu v
h~UJCn zS
实例#2：用于激光导星的无焦系统 04JT@s"o
J/kH%_ >Ir
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 o# {#r@,i
fusPMf *[
[attachment=120730] QJXdb]Y^;
p":zrf'(6
查看完整的应用实例 uPDaq ]A
Z_itu73I
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 >q9{
[W (Y3yyY
[attachment=120731] 'N jSu64W
1N.tQ^
实例#3：剪切干涉法的准直测试 T`H w49
(02g#A `
1. 例#3：刻意忽略衍射 PqfVX8/q0
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[attachment=120732] 9dYOH)f
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查看完整的应用实例 }td6fj_{
d*9j77C ]
[attachment=120733] @:gl:mc
[attachment=120734] 0 65A?KyD
2. 实例#3：包含衍射 vKkf2 7
=|JKu'
[attachment=120735]
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