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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 ,quUG S
]q4LN o
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。 R.l !KIq
b{)kup
[attachment=120717] WA1yA*S
PX0N7L
2. 三种傅里叶变换 ( xzruI5P
R/fE@d2~In
快速傅里叶变换(FFT) _A&
[rBm|
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 X(17ESQ/Y
半解析傅里叶变换(SFT) jk_yrbLc
- 一种无需近似的高效重构。 l Le& q
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 .HGK 3
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) _D@Q sQ_Z
逐点傅里叶变换(PSF) $s]&9 2
- 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。 sa/9r9hc+
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ]9'F<T= $_
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Pg`+Q^^6S
c&%3k+j
[attachment=120718] K4E2W9h
U HTxNK@}
3. 每个元件的设置 2XV| (
&U=_:]/
傅立叶变换设置 {M= B5-
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 $7xfLS8Vo
- 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。 .YH#+T '
- 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) 4T"L#o1
[;
$:Lr
[attachment=120719] 6Fk[w H 7
vl}}h%BC
4. 每个元件的设置 `WxGU
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傅里叶变换设置 F.(e}EMyNh
qC& xuu|
[attachment=120720] =>Z4vWX*
QkTU@T6>o
5. 默认的傅里叶变换设置 FEopNDy@y
f* h nzj
光源模式和探测器的设置 k%-UW%
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 3BLH d<
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 rTJU)4I^h
\>w 2D
[attachment=120721] x
0vW9*&
|pU>^
6. 特殊情况 Dk")/ ib
Oq3t-omXS
多表面元件 V 1G5Kph
- 对下列情况应当特别考虑 6"rS?>W/mO
•透镜系统元件 nHfAx/9!
•球面透镜元件 s-&i!d
- 此类组件可以理解为 ygQAA!&']
•一组曲面元件，以及 u V'C_H
•之间有一些自由空间 u`-:'@4
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 v] Xy^7?
h4ghMBo%
[attachment=120722] -wNhbV2
u+j x3aP:
在k域的元件 ~aL?{kb+
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 l a]Zk
- 这适用于以下情况 8jLO-^X< <
•平面表面元件 z!~{3M
•分层介质元件 (~b0-3s
•光栅元件 gKPqU @$*
•功能光栅元件 uIJ
zz4
%6@m~;c0
[attachment=120723] 3zM>2)T-
[{ A5 BE -
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 d+8|aS<A
:ZM=P3QZ
1. 实例#1：成像的光源模式 ,qdZ6bv,]|
Y e >+
[attachment=120724] J+ h ifO
查看完整的应用实例 (1Jc-`
[ID#P Ule
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 U/r FH9e$
's I @e s
[attachment=120725] K5+ONA<c
[attachment=120726] + gb"}
cN
HuD~(CI.
3. 实例#1：出瞳衍射法 /"1[qT\F
e#tWQM3
[attachment=120727] &v+Hl ^
[attachment=120728] VZA>Er B
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 fEyc3K' 5V
l W
Lj==
[attachment=120729] GIU yW
x&FBh !5H
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Z2k5q s7g
B :1r;8{j
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 |c,'0V,"cH
piPV&ytI
[attachment=120730] k@2@%02o9C
HR?a93
查看完整的应用实例 7)Bizlf
Yp9% u9tNq
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 [8`^_i=#
AiV1
vD `
[attachment=120731] UTuOean ]'
3:!5 ]
实例#3：剪切干涉法的准直测试 {=E,.%8
5U JMiwP{
1. 例#3：刻意忽略衍射 xa%2w]
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[attachment=120732] ,#80`&\%
4 = hz4(5a
查看完整的应用实例 3#c0p790
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[attachment=120733] jR,3 -JQ
[attachment=120734] j|(bdTZY:
2. 实例#3：包含衍射 Kdd5ysTQ
VK$s+"
[attachment=120735]
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