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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 < jJ'T?,
G YQ:G=
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。 K!CVS7
A)9]^@,
[attachment=120717] B( Yg1jA e
WMC^G2 n
2. 三种傅里叶变换 8m' f8.x
rT4Q^t"
快速傅里叶变换(FFT) heIys.p
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 :a)RMp+^0
半解析傅里叶变换(SFT) fpQFNV
- 一种无需近似的高效重构。 k u m@cA
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 gD)M7`4
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) f91]0B `C
逐点傅里叶变换(PSF) BEb?jRMjLg
- 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。 |GQq:MB;z
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 &cyB}Gv
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) DDmC3
I(VqtC:K.
[attachment=120718] !%R):^R8
vT{(7m!Ra
3. 每个元件的设置 *3Lo[GE>
<$?#P#A
傅立叶变换设置 [7.Num_L
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ?qs LR
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 moFrNcso
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) b~fl,(sZp
LkYcFD
[attachment=120719] \,NT5 >
e:-pqZT`
4. 每个元件的设置 Y~*p27 @fR
<f BJ@>
傅里叶变换设置 M/W9"N[ta
?84f\<"
[attachment=120720] +?6]Vu&|f
-ABj>y[
5. 默认的傅里叶变换设置 ^3sv2wh^|8
Ma?uB8o+~
光源模式和探测器的设置 |g{50 r'=
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 f 1SKOq
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 E^n!h06~G
5 K B Z-,
[attachment=120721] %6lGRq{/?
'g<{l&u
6. 特殊情况 <k1muSe
uu]C;wl
多表面元件 nl 2Lqu1
- 对下列情况应当特别考虑 *fi`DiO
•透镜系统元件 (&*Bl\YoX
•球面透镜元件 IW n G@!
- 此类组件可以理解为 t pzWi
W/
•一组曲面元件，以及 )2E vZn
•之间有一些自由空间 4
w*m]D{
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 S`[(y?OF?
B7C<;`5TiD
[attachment=120722] Se[=$W
\`` w>Xy8
在k域的元件 ^0_ >
- 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 !4^Lv{1QZ
- 这适用于以下情况 Fi+ DG ?zu
•平面表面元件 W)Y-^i5
•分层介质元件 '#A_ KHD
•光栅元件 |a[ "
^
2
•功能光栅元件 vbd
;Je"
5R.jhYAj
[attachment=120723] W1o6Sh8v(
,%/F,O+#
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 lgt&kdc%o
!2B~.!&
1. 实例#1：成像的光源模式 Z1W %fT
-2laM9Ed
[attachment=120724] 7{"F%`7L
查看完整的应用实例 yp]vDm
w k'(g_DP
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 kN<;*j HV
}3
~*/30V
[attachment=120725] - =:tlH
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[attachment=120726] Y/mf Bkh
- {?xl*D
3. 实例#1：出瞳衍射法 PCDvEbpG
]*$o qn=m
[attachment=120727] kMzDmgoxNg
[attachment=120728] ~P!=fU )
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 e=jtF"&
}7%ol&<@
[attachment=120729] %PR,TWe
9l&G2 o
实例#2：用于激光导星的无焦系统 o=5hG9dj
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ]t17= Lr?
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[attachment=120730] UK8k`;^KI
GXv2B%i8
查看完整的应用实例 &8%^o9sH
7 oYD;li$k
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 `x L@%
"$"<AKCwS
[attachment=120731] LBpAR|
F')E)tV
实例#3：剪切干涉法的准直测试 8z&/{:Z@pH
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1. 例#3：刻意忽略衍射 S]&i<V1qX
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[attachment=120732] ]YD qmIW
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查看完整的应用实例 da8
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[attachment=120734] LXe'{W+bk
2. 实例#3：包含衍射 ]?jmRk^ .
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[attachment=120735]
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