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infotek 2023-09-27 08:15

傅里叶变换设置——实例讨论

1. 摘要 hXnw..0"  
lb95!.av+I  
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。 B3 .X}ys#  
`\e'K56W6  
[attachment=120717] un&>  
i&pMF O  
2. 三种傅里叶变换 cf&C|U  
2;}xN!8  
 快速傅里叶变换(FFT) ZmP1C`>  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 v C-[#]<  
 半解析傅里叶变换(SFT) V^WQ6G1  
- 一种无需近似的高效重构。 R/rcXX7%  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 *NF&Y  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 1sMV`qv>  
 逐点傅里叶变换(PSF) Sy:K:Z|[U  
- 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。 fGo_NB  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 d}pGeU'  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) *.,8,e8Vq  
3U>S]#5}  
[attachment=120718] `43vxcMg  
63SVIc~wT  
3. 每个元件的设置 4a1BGNI%SW  
Q>V?w gZ  
 傅立叶变换设置 I,w^ ?o  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 P2|}*h5(  
- 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。 qjzZ}  
- 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) z(jU|va{_1  
dZ-Ny_@&  
[attachment=120719] "wF*O"WQo  
c.\:peDk  
4. 每个元件的设置 01-p `H+  
H]U "+52h  
 傅里叶变换设置 rrbZ+*U  
-5o?#%  
[attachment=120720]       7/ 4~>D&-b  
XpOCQyFnM  
5. 默认的傅里叶变换设置 p-a]"l+L  
ADTU{6UPS  
 光源模式和探测器的设置 gp%tMT I1  
- 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。 Yo>%s4_,  
- 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。 oUCS |  
IM$ 'J  
[attachment=120721] z/pDOP Ku  
d"z *Nb  
6. 特殊情况     o:h)~[n|  
/95FDk>  
 多表面元件 So0`c,D  
- 对下列情况应当特别考虑 kg zwlKK  
•透镜系统元件 kVy"+ZebK  
•球面透镜元件 LPsh?Ca?N  
- 此类组件可以理解为 O2/%mFS.  
•一组曲面元件,以及 {c.}fyN  
•之间有一些自由空间 !d/`[9jY  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 KwY`<t1lA;  
[ e$]pN%  
[attachment=120722] ~_ (!}V  
0m qS A  
 在k域的元件 % E<FB;h  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 9c#L{in  
- 这适用于以下情况 "X\q%%P=?  
•平面表面元件 bDxPgb7N=  
•分层介质元件 M|5^':Y  
•光栅元件 "#[o?_GaJ  
•功能光栅元件 4X<Oux*  
}Ox2olUX  
[attachment=120723] avF&F  
T[`QO`\5O  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 0;. e#(`-  
b=6ZdN1  
1. 实例#1:成像的光源模式 u0<d2Y  
5;r({ J  
[attachment=120724] jJiCF,m  
查看完整的应用实例 vbW\~xf  
:==UDVP  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 (\5<GCW-  
Fo--PtY`p  
[attachment=120725] 2n<qAl$t  
[attachment=120726] FZ;Y vdX6  
j(wY/Hl  
3. 实例#1:出瞳衍射法 K*hf(w9="%  
H{p[Ghp  
[attachment=120727] vLVSZX  
[attachment=120728] %t,1_c0w  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 p8 E;[  
#$9U=^Z[  
[attachment=120729] 0nF>zOmc  
Iwd"f  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 B{=,VwaP_  
dA3`b*nC  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 L>|A6S#y8/  
[C*X k{e  
[attachment=120730] oW` *FD  
^;v.ytO*  
查看完整的应用实例 -M(58/y  
@5uyUSt]  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 ;1Tpzm  
zXA= se0U  
[attachment=120731] 2l;ge>D J  
QZeb+r  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 IWSEssP  
&AkzSgP  
1. 例#3:刻意忽略衍射 `0-m`>1>  
Xlgz.j7XR  
[attachment=120732] QQ2OZy> W  
6Wcn(h8%*  
查看完整的应用实例 (rCPr,@0  
U7f#Z  
[attachment=120733] [9##Kb  
[attachment=120734] w^vK7Z 1$  
2. 实例#3:包含衍射 `jl. f  
DXw9@b  
[attachment=120735]
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