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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 Y^(NzN
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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。 ?S2!'L
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[attachment=120717] znq/
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2. 三种傅里叶变换 4*9WxhJ ]0
<#ZDA/ G(
快速傅里叶变换(FFT) }uo.N
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 S(NUuu}S
半解析傅里叶变换(SFT) w+Oo-AGNH
- 一种无需近似的高效重构。 X"fSM
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- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 x7!YA>
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) R64 /m9
逐点傅里叶变换(PSF) d{FD.eI 0
- 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。 tj< 0q<is
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 p6*|)}T_%
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) uzO3 _.4Y
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[attachment=120718] LVAnZ'h/|
*nYb9.T]i
3. 每个元件的设置 B,NHy
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F7N4qq1
傅立叶变换设置 o4d[LV4DS
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 j"J[dlm2M
- 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。 S!{Kn ;@
- 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) -MTO=#5z
];7/DM#Np
[attachment=120719] y^t p^
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4. 每个元件的设置 V + dFL9
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傅里叶变换设置 ?YA5g' l
t=6Wk4
[attachment=120720] ;Y"*Z2U
Z:kX9vw.
5. 默认的傅里叶变换设置 j|c6BdROl
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光源模式和探测器的设置 L\/ YS;Y
- 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。 P%^\<#Ya7
- 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。 w @Gk#
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[attachment=120721] bR&<vrMmrA
lV )SOs$
6. 特殊情况 A_}%YHb
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多表面元件 |@ lVFEl]
- 对下列情况应当特别考虑 d*(wU>J '
•透镜系统元件 z ;KUIWg
•球面透镜元件 p }{V%!`_
- 此类组件可以理解为 J6m(\o
•一组曲面元件，以及 B'`
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•之间有一些自由空间 8 C4 =f
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 .|Bmg6g*
HZ.Jc"+M
[attachment=120722] /c9%| <O%
l6uU S
在k域的元件 Pln*?o
- 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 R$xk cg2(
- 这适用于以下情况 \y*,N^w u
•平面表面元件 ~hxo_&
•分层介质元件 v*.#LJEm
•光栅元件 |Je+y;P7
•功能光栅元件 eOI#T'5
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[attachment=120723] q*ki eqG
{Vj25Gt
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 T.j&UEsd
l S:R##
1. 实例#1：成像的光源模式 W=)wiRQm
<(<19t5 .
[attachment=120724] `+go|
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查看完整的应用实例 =P"Sm
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05>xQx?"m4
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ^"?b!=n!
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[attachment=120726] NXyuv7%5=
D@yuldx'/
3. 实例#1：出瞳衍射法 b2vc
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[attachment=120727] ^"N sb &
[attachment=120728] rH<iUiA?O
4. 实例#1：出瞳衍射与对比
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[attachment=120729] 7:_ \t!]
G$buZspL'd
实例#2：用于激光导星的无焦系统 b@&ydgmaQ
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 "[LSDE"(
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[attachment=120730] pd rF/U+
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查看完整的应用实例 3C8W]yw/s
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 $ZPi M
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1. 例#3：刻意忽略衍射 Odo"S; )
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[attachment=120732] zJfoU*G/B
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查看完整的应用实例 2Q ,8@2w;
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[attachment=120734] \c! LC4pE
2. 实例#3：包含衍射 ,cvLvN8
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