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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 -<6v:Z
Hfke
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。 FS8S68
pqJ)G;%9
[attachment=120717] Z
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2. 三种傅里叶变换 q&Q/ ?g>f
M^uU4My
快速傅里叶变换(FFT) 5lO^;.cS,
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 [G\o+D?2
半解析傅里叶变换(SFT) Y: wF5pp;
- 一种无需近似的高效重构。 qh$X ^%g
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 58J_ w X
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ^+M><jE9
逐点傅里叶变换(PSF) #'C/Gy a
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 > =Jsv
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 t~ -J %$
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) f4
Q(
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^1.7Juvb
[attachment=120718] @m?{80;uQ
$Buf#8)F*
3. 每个元件的设置 Q TYYghz
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傅立叶变换设置 `
V wN!B:
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 WV2~(/hX&
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 o_O+u%y
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) QNb>rLj52
GQ<Ds{exs>
[attachment=120719] OTE<x"=h
9k}<F z"^.
4. 每个元件的设置 n26>>N
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傅里叶变换设置 JR)/c6j
x<s|vgl|
[attachment=120720] #X5hS w;
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5. 默认的傅里叶变换设置 gfm;xT/y
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光源模式和探测器的设置 ESIzGaM
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 oIR.|=Hk{
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ] 26 mB
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[attachment=120721] waCboK'
zP&q7 t;>
6. 特殊情况 i b]vX-
s^cc@C
多表面元件 {i>Jfl]G}
- 对下列情况应当特别考虑 87<9V.s 2
•透镜系统元件 Gqt-_gga
•球面透镜元件 !}5*?k
g
- 此类组件可以理解为 xr.XU'
•一组曲面元件，以及 AW/wI6[T
•之间有一些自由空间 Y208b?=9w
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 &K
*X)DAs
Vho0e V=
[attachment=120722] LwOJ |jA(,
'gDe3@ci!
在k域的元件 4P%m>[
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 VFSz-<L
- 这适用于以下情况 Sl>>SP
•平面表面元件 j V^C19
•分层介质元件 ~@Kf2dHes
•光栅元件 [ @ 3 SfQ
•功能光栅元件 Yj|]Uff8O
BS7J#8 cu
[attachment=120723] K%gP5>y*9>
*QH[,F`I
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 /.$L"u
NR4Jn?l{
1. 实例#1：成像的光源模式 #6W,6(#^#
FZXyfZw!|
[attachment=120724] DMd ,8W7a
查看完整的应用实例 q (>c`5
?4G(N=/&
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ,[`$JNc
=Ndli>x}1
[attachment=120725] :c7CiP
[attachment=120726] ((|IS[
b/<mRQ{
3. 实例#1：出瞳衍射法 ]1sNmi$T
QaQ'OrP
[attachment=120727] OVR?*"N_
[attachment=120728] ~Hmx Ek9
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 hCC}d0gf`n
*eUc.MX6x
[attachment=120729] JE!("]&
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 UFEN y."P
zOGR+Gq_Z
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 !M;A*:-
tln1eN((q
[attachment=120730] E>pVn2|
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查看完整的应用实例 _k2w(ew?
Z L_[4 Y
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Z]vL%Gg*!
oT&m4I
[attachment=120731] , 2`~ NPb
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 JsQ6l%9
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1. 例#3：刻意忽略衍射 Fr5 Xp
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[attachment=120732] YaL]>.;Z:"
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查看完整的应用实例 -9o{vmB{
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[attachment=120734] [uR/ M
2. 实例#3：包含衍射 ?C Y1]d
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[attachment=120735]
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