| infotek |
2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 |fkz=*rn
|pqc(B u
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|K~dl]K
o Mk6ZzZ,>
[attachment=120717] Sa7bl~p\
YYwFjA@
2. 三种傅里叶变换 T!u&r
" )T;3/c
快速傅里叶变换(FFT) % H Pwu &
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Li)rs<IX;m
半解析傅里叶变换(SFT) b7 %Z~
- 一种无需近似的高效重构。 4/e|N#1`;[
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Q{ 1Q w'+@
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Ey7S Qb
逐点傅里叶变换(PSF) w6(E$:#d
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 {?yZdL:m)
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 H= O/w3
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) p(o"K@I
tjYqdbA)
[attachment=120718] =0!PnBGYn
|#G.2hMFr
3. 每个元件的设置 <=2\xJfxB
H y}oSy26
傅立叶变换设置 DtLga[M
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 5'=\$Ob
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 =wbgZr^ 2
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) uL| Wuq
91'i7&~xdG
[attachment=120719] SbS*z:
}EM v EA
4. 每个元件的设置 EY'kIV k
wj$l 093
傅里叶变换设置 ,`kag~ bZ
!0i6:2nw
[attachment=120720] +P YX .
5DB 4 vh
5. 默认的傅里叶变换设置 mN +
w,
/o@6? UH
光源模式和探测器的设置 Mkc
- 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。 n$]7 8\C
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Z',Z7QW7
/Wos{ }Z 0
[attachment=120721] |qe[`x;
%
0m8mHJ<&
6. 特殊情况 y~eQVnH5W
ktE~)G
多表面元件 FO[x
c;
- 对下列情况应当特别考虑 rLP:kP'b
•透镜系统元件 YO&=f d*
•球面透镜元件 l;F\s&^
- 此类组件可以理解为 Fl8 *dXG&
•一组曲面元件，以及 CY kU -
•之间有一些自由空间 xLX 2F
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 jd>ug=~x
aYy+iP'$
[attachment=120722] ,_+Gb
~O|g~H5;
在k域的元件 QlxzWd3=q
- 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 YF)uAJ Ak
- 这适用于以下情况 6b!F7ky g
•平面表面元件 8s+9PE
•分层介质元件 YCMXF#1
•光栅元件 ^~dBO %M^
•功能光栅元件 F"|OcKAA}h
(3. B\8s
[attachment=120723]
p"l GR&b
C_5o& O8Bc
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 5f#N$ mh
<vb%i0+b.^
1. 实例#1：成像的光源模式 1:Sq?=&
dUvgFOy|P
[attachment=120724] &|]GTN `E
查看完整的应用实例 4fR}+[~2
Chso ]N.1
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 FqWW[Bgd
./7*<W:
[attachment=120725] H^TU?vz}
<
[attachment=120726] ?b,4mDptE
!4Oj^yy%
3. 实例#1：出瞳衍射法 r(qw zUI
qpt},yn)C
[attachment=120727] A r=P;6J
[attachment=120728] )I{ ~Pcq
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 #B$r|rqamq
V7S [rI<<r
[attachment=120729] 2h;#BJ ))
uge~*S
实例#2：用于激光导星的无焦系统 w %2|Po5
/s~(? =qYH
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 4{v ?<x8
1#w'<}h#U
[attachment=120730] XI5TVxo(q
, tEd>
查看完整的应用实例 j tH> &O
.EfGL _
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 6, raRg6
y$,j'B:;4m
[attachment=120731] xo
GX&^=
S%6 V(L|
实例#3：剪切干涉法的准直测试 )x<oRH x]
eWk
W,a
1. 例#3：刻意忽略衍射 B] nu \!
6uu49x_^L4
[attachment=120732] @{ CP18~:
i6-&$<
查看完整的应用实例 G< m6Sf
(?vKe 5
[attachment=120733] qX"m"ko
[attachment=120734] qK jUp"
2. 实例#3：包含衍射 8mn zxtk
D,,$
[attachment=120735]
|
|