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infotek 2023-09-27 08:15

傅里叶变换设置——实例讨论

1. 摘要 Y^(NzN  
(?ofL|Cg(  
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。 ?S2!'L  
9{- Sa  
[attachment=120717] znq/ %7  
du5|/  
2. 三种傅里叶变换 4*9WxhJ ]0  
<#ZDA/G(  
 快速傅里叶变换(FFT) }uo.N  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 S(NUuu}S  
 半解析傅里叶变换(SFT) w+Oo-AGNH  
- 一种无需近似的高效重构。 X"fSM #  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 x7!YA>  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) R64/m9  
 逐点傅里叶变换(PSF) d{FD.eI 0  
- 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。 tj< 0q<is  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 p6*|)}T_%  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) uzO3_.4Y  
] RLEyDB  
[attachment=120718] LVAnZ'h/|  
*nYb9.T]i  
3. 每个元件的设置 B,NHy C1i  
F7N4qq1  
 傅立叶变换设置 o4d[LV4DS  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 j"J[dlm2M  
- 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。 S!{Kn ;@  
- 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) -MTO=#5z  
];7/DM#Np  
[attachment=120719] y^tp^  
(cpaMn@)g  
4. 每个元件的设置 V+dFL9  
ffibS0aM  
 傅里叶变换设置 ?YA5g' l  
t=6Wk4  
[attachment=120720]       ;Y"*Z2U  
Z:kX9vw.  
5. 默认的傅里叶变换设置 j|c6BdROl  
FZJyqqA$_  
 光源模式和探测器的设置 L\/YS;Y  
- 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 P%^\<#Ya7  
- 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 w@Gk#  
z<Y >phc  
[attachment=120721] bR&<vrMmrA  
lV )SOs$  
6. 特殊情况     A_}%YHb  
c:f++||  
 多表面元件 |@lVFEl]  
- 对下列情况应当特别考虑 d*(wU>J '  
•透镜系统元件 z;KUIWg  
•球面透镜元件 p}{V%!`_  
- 此类组件可以理解为 J6m(\o  
•一组曲面元件,以及 B'` jdyaE9  
•之间有一些自由空间 8C4 =f  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 .|Bmg6g*  
HZ.Jc"+M  
[attachment=120722] /c9%|<O%  
 l6uU S  
 在k域的元件 Pln*?o  
- 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 R$xkcg2(  
- 这适用于以下情况 \y*,N^wu  
•平面表面元件  ~hxo_&  
•分层介质元件 v*.#LJEm  
•光栅元件 |Je+y;P7  
•功能光栅元件 eOI#T'5  
twA2U7F  
[attachment=120723] q*kieqG  
{Vj25Gt  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 T.j&UEsd  
lS:R##  
1. 实例#1:成像的光源模式 W=)wiRQm  
<(<19t5.  
[attachment=120724] `+go| 5N2  
查看完整的应用实例 =P"Sm r  
05>xQx?"m4  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 ^"?b!=n!  
J@I-tS  
[attachment=120725] >RMp`HxDf  
[attachment=120726] NXyuv7%5=  
D@yuldx'/  
3. 实例#1:出瞳衍射法 b2vc  
Gr a(DGX  
[attachment=120727] ^"Nsb&  
[attachment=120728] rH<iUiA?O  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 L beMP  
Mi5"XQ>/  
[attachment=120729] 7:_\t!]  
G$buZspL'd  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 b@&ydgmaQ  
{lhdropd  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 "[LSDE"(  
 8/|~E  
[attachment=120730] pdrF/U+  
sa71Vh{  
查看完整的应用实例 3C8W]yw/s  
Jc#()4  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 "w\Iz]  
zFtwAa=r  
[attachment=120731] Wo^r#iRko  
)n[ oP%  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 $ZPiM  
Bi +a)_K  
1. 例#3:刻意忽略衍射 Odo"S;)  
AjQ^ {P  
[attachment=120732] zJfoU*G/B  
I2!0,1Q  
查看完整的应用实例 2Q,8@2w;  
O_p:`h:;M  
[attachment=120733] `aS9 o]t  
[attachment=120734] \c! LC4pE  
2. 实例#3:包含衍射 ,cvLvN8  
_faI*OY8  
[attachment=120735]
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