| infotek |
2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 p#ZMABlE,P
\%w7D6dEZ
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。 7'-)/Pk
'}wG"0
[attachment=120717] j%6|:o3G(
on]\J
2. 三种傅里叶变换 D
/,|pC
L@C >-F|p
快速傅里叶变换(FFT) p5lR-G
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 p +u{ W"I`
半解析傅里叶变换(SFT) ] +}:VaeA
- 一种无需近似的高效重构。 h-z%C6
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 vS~AxeW/7R
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) +9<,3I Je6
逐点傅里叶变换(PSF) ~J8cS
- 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。 bl(BA}<
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ;y:#S^|?-z
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) vG'vg Uo
^U0apI
[attachment=120718] wo,""=l
h1Ke$#$6
3. 每个元件的设置 \_iH4<#>
8r7/ IGFg
傅立叶变换设置 f9h:"Dnzin
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 8.Pcr<
- 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。 +~R.7NE%
- 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) sRkz
WMl
}e&KO?x+
[attachment=120719]
y)N.LS
b&hF')_UOz
4. 每个元件的设置 o=a:L^n t,
UD Iac;vT
傅里叶变换设置 9*G L@_c
pl1EJ <
[attachment=120720] Li?{e+ g
S>/I ?(J
5. 默认的傅里叶变换设置 jzu l{'g
Og&0Z) %
光源模式和探测器的设置 b&U5VA0= 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。 d\1:1ucV
- 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。 [T$$od[.
S 2{ ?W
[attachment=120721] ?z4uze1
ByB0>G''.
6. 特殊情况 ;X9MA=b
O"2wV +9
多表面元件 W #JVU GYD
- 对下列情况应当特别考虑 Y(Z(dV!Po
•透镜系统元件 >$k 4@eg!
•球面透镜元件 8V53+]c$Y
- 此类组件可以理解为 + v `^_
•一组曲面元件，以及 [nhLhl4S
•之间有一些自由空间 E| 8s2t
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 T$>=+ U
kBDe*K.V
[attachment=120722] |Ls&~'ik
g-T X;(
在k域的元件 {~B4F}ES
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 %n V@'3EI
- 这适用于以下情况 ZT3j xwe
•平面表面元件 duiKFN YN
•分层介质元件 J&]
XLr.j
•光栅元件 HzO0K=Z=R0
•功能光栅元件 -mWw.SfEZ
K {[Fa,]'
[attachment=120723] `6l24_eKf
^*owD;]4_
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 XQ |j5]
:,J86#S)
1. 实例#1：成像的光源模式 `P )64So-1
{F{[! .
[attachment=120724] .Q6{$Y%l
查看完整的应用实例 y(p:)Iv
og h2kht
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 0,i +
b} q(YgH<
[attachment=120725] []]LyWk
[attachment=120726] 9M-]~.O
S)AE
3. 实例#1：出瞳衍射法 h.+,*9T\
Pq_ApUZa
[attachment=120727] |RbUmuj
[attachment=120728] 56~da ){gd
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 B )3SiU
,~6 8~_)
[attachment=120729] ? _h#>
a!6OE"?QQ
实例#2：用于激光导星的无焦系统 W3{5Do.h
>Gu>T\jpe.
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 e715)_HD
[4 (A458H
[attachment=120730] eVbh$cIrZ
oCru 5F
查看完整的应用实例 o@V/37!
3B y>t!~Q
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 -B++ V
fqp7a1qQl
[attachment=120731] vXWESy
U=*q;$L#
实例#3：剪切干涉法的准直测试 YUE 1 '}
]8j5Ou6#y
1. 例#3：刻意忽略衍射 Z~R/ p;@
Z( clw
[attachment=120732] xN~<<PIZ
[}g5Z=l
查看完整的应用实例 0eu$ oel-
UqQZ
A0e
[attachment=120733] <P)% Ms
[attachment=120734] uZ{xt6 f
2. 实例#3：包含衍射 |D_n4#X7u
T)?@E/VaS
[attachment=120735]
|
|