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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 yX`J7O{=
J#+Op/mmo
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。 ~6] )*y
@ }ZGY^
[attachment=120717] Kjv2J;Xuh
X"wF Qa
2. 三种傅里叶变换 } !Xf&c{7{
OW?uZ <z
快速傅里叶变换(FFT) =%xIjxYl
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 d WMccn;-m
半解析傅里叶变换(SFT) xJ$R s/9C
- 一种无需近似的高效重构。 `Y0f st<,
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 )eVzS j>MT
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) :J<Owh@
逐点傅里叶变换(PSF) wE)]
ah:
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 87R %ke
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 C-_(13S
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 2m|Eoc&M_
`Yg7,{A\J
[attachment=120718] MK<
/@6E3lh S
3. 每个元件的设置 t$tsWAmiA[
xAeZ7. Q&
傅立叶变换设置 s uzFcLxo
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 {_rZRyr
- 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。 jQO* oq}
- 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) K3j_C` Se
NJ.rv
[attachment=120719] "0!~g/X`rK
7ZL ,p:f
4. 每个元件的设置 4
`j,&=
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傅里叶变换设置 E {I)LdAqK
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[attachment=120720] .i1jFwOd|G
5`(((_Um+
5. 默认的傅里叶变换设置 [8 {_i?wY
Q]yV:7
光源模式和探测器的设置 JHnk%h0
- 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。 (7M^-_q]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。 ^v YVl{$bT
=1%zI%
[attachment=120721] Mt MvpHk
Gw{Gt]liq
6. 特殊情况 Bu*W1w\
;D%$Eh&oma
多表面元件 ?j &V:kF
- 对下列情况应当特别考虑 53g8T+`\(
•透镜系统元件 $q4 XcIX 7
•球面透镜元件 rD:gN%B=
- 此类组件可以理解为 _lP4ez
Y
•一组曲面元件，以及 ]2hF!{wc
•之间有一些自由空间 ,-w-su=J_
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 )^*9oqQ
'w>uFg1.
[attachment=120722] @2 x0V]AI
T%M1[<"Q
在k域的元件 S3%.-)ib
- 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 Xq=!"E
- 这适用于以下情况 D#vn {^c8O
•平面表面元件 9} K(Q=
•分层介质元件 L%c ]%3A
•光栅元件 @m !9"QhC
•功能光栅元件 l8hvq(,{
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[attachment=120723] >Hd~Ca >
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Im0+`9Jw
J4Q)`Y\~
1. 实例#1：成像的光源模式 *IMF4 x5M
i_oro "%yL
[attachment=120724] r|
6S
查看完整的应用实例 Nqo#sBS
3iwoMrp
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 mVc'%cPaw
]yj4~_&O
[attachment=120725] }`+^|1
[attachment=120726] Cu)%s
c Eh0Vh-]
3. 实例#1：出瞳衍射法 {WM&
,q'gG`M
N
[attachment=120727] <{-(\>f!9
[attachment=120728] $v?! 6:
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Ww CK K
u~naVX\3b
[attachment=120729] Pp JE|[]
s= GOB"G
实例#2：用于激光导星的无焦系统 M&}oat*
WIH4Aw
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 5tg ILxSK
#+k .b_LS
[attachment=120730] 2]_4&mU
#(26t _a
查看完整的应用实例 rlUd Aa 3
`ykMh>* {
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 b. %B;qB
0$F _hZU
[attachment=120731] J^F(]
<L!~f`nH2
实例#3：剪切干涉法的准直测试 OH!$5FEc
\KnD"0KW
1. 例#3：刻意忽略衍射 W O+?gu
DO1N`7@o
[attachment=120732] q. ,p6D
mKf>6/s{c
查看完整的应用实例 \0^r J1*
JQbMw >Y
[attachment=120733] 0,L$x*Nj5
[attachment=120734] #BT6bH08X
2. 实例#3：包含衍射 g.`t !6Hc
&=6cz$]z
[attachment=120735]
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