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infotek 2023-09-27 08:15

傅里叶变换设置——实例讨论

1. 摘要 r$~HfskeI  
fwf$Co+R:*  
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。 UZsH9 o  
^ovR7+V  
[attachment=120717] N*&1GT#9  
5[u]E~Fl}  
2. 三种傅里叶变换 I(0~n,=j  
\} :PLCKT  
 快速傅里叶变换(FFT) "6?0h[uff  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 {,~3.5u   
 半解析傅里叶变换(SFT) H DFOA  
- 一种无需近似的高效重构。 )%@J=&G8TT  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 eHDN\QA 2  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Tyf`j,=  
 逐点傅里叶变换(PSF) 6b \&~b@T  
- 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。 p"ZG%Ow5Q]  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ITT@,  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ~O &:C{9=  
'(L7;+E  
[attachment=120718] kq,ucU%>p  
K&KWN]  
3. 每个元件的设置 R[x_j  
8q}q{8  
 傅立叶变换设置 W]5w \  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。  O+Y6N  
- 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。 eM?I$ePTN  
- 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) _8_R 1s  
[e}]}t8m  
[attachment=120719] 'u |c  
-:y,N 9^  
4. 每个元件的设置 <;Zmjeb+#  
<T|3`#o0  
 傅里叶变换设置 &AbNWtCV+G  
!NvI:C_4|  
[attachment=120720]       oEKvl3Hz_  
=.]4;z  
5. 默认的傅里叶变换设置 $6iX   
aH/ k Ua  
 光源模式和探测器的设置 o]M5b;1  
- 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 <s<n  
- 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 iVq'r4S  
!\.pq  2  
[attachment=120721] ")XHak.JX  
WuUk9_ g  
6. 特殊情况     '=8d?aeF  
qm8B8&-  
 多表面元件 41?HY{&2  
- 对下列情况应当特别考虑 UIN<2F_  
•透镜系统元件 0Y{yKL  
•球面透镜元件 9c,'k#k  
- 此类组件可以理解为 My[pr_xg  
•一组曲面元件,以及 JL}_72gs  
•之间有一些自由空间 8_B4?` k  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ywm8N%]v  
%^GfS@t  
[attachment=120722] s/ qYa])  
=BAW[%1b  
 在k域的元件 Eq9x2  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 peuZ&yK+"  
- 这适用于以下情况 EPM-df!=  
•平面表面元件 k(7&N0V%zz  
•分层介质元件 ^sEYOX\  
•光栅元件 >T3-  
•功能光栅元件 Nk VK  
&n}f?  
[attachment=120723] !_D0vI;  
KD7dye  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 Rmt~,cW!\  
*>'V1b4}  
1. 实例#1:成像的光源模式 ipgC RHE  
/saIs%(fU  
[attachment=120724] aPfO$b:  
查看完整的应用实例 (U_ujPD ?  
j2.|ln"!  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 1&evG-#<:  
j9 4=hJVKi  
[attachment=120725] Fk*7;OuZl  
[attachment=120726] +LZLy9iKt  
z] P SpUd  
3. 实例#1:出瞳衍射法 _w(7u(Z  
`nv~NLkl  
[attachment=120727] (X1e5j>Ru  
[attachment=120728] 0g y/:T  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 u#;7<.D  
xH(lm2kvT  
[attachment=120729] pW@Pt 3u  
ag#S6E^%S  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 AFDq}*2Qb  
zrL$]Oy}x  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 Bp`]  
kmsb hYM)  
[attachment=120730] i,E{f  
k,E{C{^M  
查看完整的应用实例 5k3b3&  
l7259Ro~  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 Ym{tR,g7  
EQyC1j  
[attachment=120731] AOWmzu{zw  
B^Nf #XN(  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 eJVjuG  
qL&[K>2z  
1. 例#3:刻意忽略衍射 _8riUt  
t?ZI".>  
[attachment=120732] O=&0H|B  
o]` *M|  
查看完整的应用实例 gA5/,wDO  
3yY}04[9<  
[attachment=120733] goRL1L,5  
[attachment=120734] >#;.n(y  
2. 实例#3:包含衍射 {3p4:*}  
}~j lj  
[attachment=120735]
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