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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要
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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。 BF\XEm?!
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[attachment=120717] \hTm)-FP
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2. 三种傅里叶变换 00(on28b
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快速傅里叶变换(FFT) Bal$ +S
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 NP0\i1P>.?
半解析傅里叶变换(SFT) LhA*F[6$M
- 一种无需近似的高效重构。 h
k]
N6+@
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 EAT"pxP
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 3x`|
逐点傅里叶变换(PSF) *:Y%HAy*
- 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。 ] ] !V K
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 I3a NFa}
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) &TUWW /?T
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[attachment=120718] yMG1XEhuG
BL0 {HV!
3. 每个元件的设置 "H7df t/
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傅立叶变换设置 IbT=8l,Li
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 nL5cK:
- 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。 vx1c,8
- 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) V[RF </2T
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[attachment=120719] E%y Na]\P
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4. 每个元件的设置 T/b6f;t-s
ap. K=-H
傅里叶变换设置 q3mJ782p]
3- [q4R
[attachment=120720] {>}!+k
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B~6&{7 xc%
5. 默认的傅里叶变换设置 rNrxaRQ
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光源模式和探测器的设置 Nkjza:f{
- 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。 xqeyD* s
- 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。 ^ UciW
IshKH -
[attachment=120721] ~Y `ldL
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6. 特殊情况 Dl<bnx;0
l}a)ZeR1
多表面元件 V_R@o3kv;
- 对下列情况应当特别考虑 rx'RSo#1O
•透镜系统元件 ]GMe \n
•球面透镜元件 4-? C>
- 此类组件可以理解为 lsgh#x
•一组曲面元件，以及 aAZZ8V
•之间有一些自由空间
DH[p\Wy'
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 :nh_k 4S@v
:Wjpzg PuN
[attachment=120722] wu7Lk3
$~~Jw]
在k域的元件 Ar%%}Gx /
- 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 -Y1e8H ='
- 这适用于以下情况 NvD7Krqwa
•平面表面元件 +M./@U*g
•分层介质元件 t=(!\:[D
•光栅元件 &c` nR<
•功能光栅元件 !Xh=k36
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[attachment=120723] Y4OPEo 5o
O%Scjm-^X
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 i)o2klI kB
^T( .k=
1. 实例#1：成像的光源模式 O)C\v F#
$'0u |Xy`
[attachment=120724] nii A7Ux
查看完整的应用实例 7P%%p 3
S(o#K|)>
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 x5|I
O#n 8=B4
[attachment=120725] q
VjdOY:z
[attachment=120726] N/[p <
O6Vtu Ws%
3. 实例#1：出瞳衍射法 mH54j a2
G[B=>Cy
[attachment=120727] @d^Grm8E
[attachment=120728] 4qN{n#{+]
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 K#l:wH _
a:+{f&
[attachment=120729] a[v0%W ]u
?RX3MUN
实例#2：用于激光导星的无焦系统 w4_ U0
n3
w:??h4lt
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 !5wIIS:FT
5(Cl1Yse=r
[attachment=120730] t![7uU.W
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查看完整的应用实例 Q;MT"=RW
< z+t,<3D
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Okgv!Nt8)A
Y} @ &h!
[attachment=120731] R7]l{2V#^
yxonRV$&
实例#3：剪切干涉法的准直测试 E^Y#&skXp3
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1. 例#3：刻意忽略衍射 *EI6dD"
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[attachment=120732] iy6On,UL
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查看完整的应用实例 3yANv?$a
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[attachment=120733] XoXM ^*Vk
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2. 实例#3：包含衍射 D,m]CK '
6. FY0. i
[attachment=120735]
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