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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 1-4[w
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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。 Ym]rG
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F')E)tV
[attachment=120717] w3 >G3=b
YSZ[~?+
2. 三种傅里叶变换 x1CMW`F
JO87rG
快速傅里叶变换(FFT) H 0Sm4
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 q{yzu x
半解析傅里叶变换(SFT) 8,CL>*A
- 一种无需近似的高效重构。 k]TJL9Q
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 3U?^49bJ
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) X5tV Xd
逐点傅里叶变换(PSF) s, #$o3
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 Gv(n2r
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ~F~hgVS5
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,=%c
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[attachment=120718] 9FT= =>
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3. 每个元件的设置 9I|Q`j?p`
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傅立叶变换设置 D{t0OvQag
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2[Qzx%Vp
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 z8};(I>)
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) >R/^[([;]
B)-P# ,}
[attachment=120719] 6& 9q6IIy
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4. 每个元件的设置 P6tJo{l8w
URTJA<r8D
傅里叶变换设置 \ItAc2,Fl
{
lZ<'p
[attachment=120720] h/l?,7KHI
Y7yzM1?t
5. 默认的傅里叶变换设置 m )<N:|
tkix@Q!;\
光源模式和探测器的设置 A<g5:\3
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 abV,]x&.0
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 'ka"0~:NS{
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[attachment=120721] D
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6. 特殊情况 (b1 rd
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多表面元件 :Z5ki EwYM
- 对下列情况应当特别考虑 ~U4;YlQP
•透镜系统元件 R2[
}
•球面透镜元件 l _=kW!l
- 此类组件可以理解为 SYK? 5_804
•一组曲面元件，以及 inx0W 3d"T
•之间有一些自由空间 -IS ?8\ Q<
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 p WK pc
7m 9T'
[attachment=120722] =0mGfT c
Jc9^Hyqu&
在k域的元件 c6pGy%T-
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 !]WC~#|{B
- 这适用于以下情况 mZ
t:
•平面表面元件 5 1M'x_8
•分层介质元件 AwGDy +
•光栅元件 u]Y NF[]
•功能光栅元件 [$GQ]Y
27jZ~Bp$
[attachment=120723] e?b<-rL
K,GX5c5
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 b(gcnSzM2
7llEB*dSA
1. 实例#1：成像的光源模式 15 ~+Ga4
WN ?meZ/N/
[attachment=120724] 'Xzi$}E D
查看完整的应用实例 wZUR
=E%<"FB
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Y3wL EG%,:
32V,25 (`5
[attachment=120725] 5B=Wnau
[attachment=120726] TMQu'<?V
NBZ> xp[U
3. 实例#1：出瞳衍射法 |k9A*7I
1&}^{ Ys
[attachment=120727] }GTy {Y *&
[attachment=120728] -x1O|q69
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 gb0ZGnI
&U/~*{
[attachment=120729] A,s .<TG
9Fh(tzz
实例#2：用于激光导星的无焦系统 @'!61'}f
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 }UWRH.;v
& 9'JHF!l
[attachment=120730] _j2h3lCT
XUT\nN-N
查看完整的应用实例 U!x\oLP
$yb8..+
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 6Gs,-Kb:
b511qc"i>M
[attachment=120731] Pjff% r^
$T0|zPK5
实例#3：剪切干涉法的准直测试 X_eV<]zA+
Z;mDMvIu (
1. 例#3：刻意忽略衍射 h@D4~(r
G1'w50Yu
[attachment=120732]
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查看完整的应用实例 _?2x Io
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[attachment=120733] ~1h-LbFI2
[attachment=120734] XfT6,h7vFL
2. 实例#3：包含衍射 0,;F iOp
6%_d m'
[attachment=120735]
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