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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 r$~HfskeI
fwf$Co+R:*
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。 U ZsH9
o
^ ovR7+V
[attachment=120717] N* &1GT#9
5[u]E~Fl}
2. 三种傅里叶变换 I(0~n,=j
\} :PLCKT
快速傅里叶变换(FFT) "6?0h[uff
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 {,~3.5u
半解析傅里叶变换(SFT) H
DFOA
- 一种无需近似的高效重构。 )%@J=&G8TT
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 eHDN\QA 2
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Tyf`j,=
逐点傅里叶变换(PSF) 6b \&~b@T
- 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。 p"ZG%Ow5Q]
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ITT@ ,
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ~O &:C{9=
'(L7;+E
[attachment=120718] kq,ucU%>p
K&K WN]
3. 每个元件的设置 R[ x_j
8q}q{8
傅立叶变换设置 W]5w \
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
O+Y6N
- 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。 eM?I$eP TN
- 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) _8_R 1s
[e}]}t8m
[attachment=120719] 'u |c
-: y,N
9^
4. 每个元件的设置 <;Zmjeb+#
<T|3`#o0
傅里叶变换设置 &AbNWtCV+G
!NvI:C_4|
[attachment=120720] oEKvl3Hz_
=.]4;z
5. 默认的傅里叶变换设置 $6i X
aH/
k Ua
光源模式和探测器的设置 o]M 5b;1
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 <s<n
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 iVq' r4S
! \.pq 2
[attachment=120721] ")XHak.JX
WuUk9_ g
6. 特殊情况 ' =8d?aeF
qm8B8&-
多表面元件 41?HY{&2
- 对下列情况应当特别考虑 UIN<2F_
•透镜系统元件 0Y{ yKL
•球面透镜元件 9c,'k#k
- 此类组件可以理解为 My[ pr_xg
•一组曲面元件，以及 JL}_72gs
•之间有一些自由空间 8 _B4?` k
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ywm8N%]v
%^GfS@t
[attachment=120722] s/ qYa])
=BAW[%1b
在k域的元件 Eq9x2
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 peuZ&yK+"
- 这适用于以下情况 EPM-df!=
•平面表面元件 k(7&N0V%zz
•分层介质元件 ^s EY OX\
•光栅元件 >T 3-
•功能光栅元件 Nk V K
&n }f?
[attachment=120723] !_ D0vI;
KD7dye
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Rmt~,cW!\
*>'V1b4}
1. 实例#1：成像的光源模式 ipgC RHE
/saIs%(fU
[attachment=120724] a PfO$b:
查看完整的应用实例 (U_ujPD ?
j2.|ln"!
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 1&evG-#<:
j9 4=hJVKi
[attachment=120725] Fk*7;OuZl
[attachment=120726] +LZLy9iKt
z] P SpUd
3. 实例#1：出瞳衍射法 _w(7u(Z
`nv~NLkl
[attachment=120727] (X1e5j>Ru
[attachment=120728] 0g y /:T
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 u#;7<.D
xH(lm2kvT
[attachment=120729] pW@Pt 3u
ag#S6E^%S
实例#2：用于激光导星的无焦系统 AFDq}*2Qb
zrL$]Oy}x
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 B p`]
kmsb hYM)
[attachment=120730] i ,E{f
k,E{C{^M
查看完整的应用实例 5k3 b3&
l7259Ro~
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Ym{tR,g 7
EQ yC1j
[attachment=120731] AOWmzu{z w
B^Nf #XN(
实例#3：剪切干涉法的准直测试 eJVj uG
qL&[K>2z
1. 例#3：刻意忽略衍射 _8riUt
t ?ZI".>
[attachment=120732] O=&0 H|B
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查看完整的应用实例 gA5/,wDO
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[attachment=120733] goRL1L,5
[attachment=120734] >#;.n(y
2. 实例#3：包含衍射 {3p4 :*}
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[attachment=120735]
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