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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 N@1+O,o
v+`N*\J_
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。 .=;3d~.]
=&2 Lb
[attachment=120717] D
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2. 三种傅里叶变换 s,=i_gyPQ
s1NKLt
快速傅里叶变换(FFT) l6kWQpV
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 K]0:?h;%Ld
半解析傅里叶变换(SFT) *HO}~A%Lx
- 一种无需近似的高效重构。 ruzspS
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 *q".-u!D[
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) | >htvDL
逐点傅里叶变换(PSF) 27"%"P. 1
- 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。 lfz 2~Si5A
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 -[!P!d=
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 7=WT69,&
gy0haW
[attachment=120718] 80/F7 q'tn
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3. 每个元件的设置 Uo> ] sNP~
) 3w@]5j
傅立叶变换设置 r1L Vi K
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 [[Fx[
- 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。 ;\Y& ce
- 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) > wBJy4:
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[attachment=120719] "4H
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4. 每个元件的设置 !l 1 fIc
_/!y)&4"
傅里叶变换设置 w1#gOwA,$
Vq;A>
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"WK{ >T
5. 默认的傅里叶变换设置 "zFNg';
z3M6V}s4
光源模式和探测器的设置 >W`4aA
- 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。 Z->p1xkX
- 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。 C{DvD'^
1/-43B
[attachment=120721] h{p=WWK
S9`flo
6. 特殊情况 lh D,\3/O
oDYRQozo>
多表面元件 UE ,t8j
- 对下列情况应当特别考虑 +H #U~p$
•透镜系统元件 glXZZ=j
•球面透镜元件 .Pw\~X3!
- 此类组件可以理解为 mP P`xL?T
•一组曲面元件，以及 $.v5~UGb{\
•之间有一些自由空间 7{qy7,Gp
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 q]N:Tpm9
C[Dav&=^F
[attachment=120722] ,NVsn
q^L <X)
在k域的元件 %\r!7@Q
- 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 c#]q^L\x
- 这适用于以下情况 hcbv;[bG
•平面表面元件 h!:~f-@j4
•分层介质元件 5N*Ux4M
•光栅元件 dwd:6.J(
•功能光栅元件 K/= _b<
Z(_ZAB%+D
[attachment=120723] i'wAE:Xe
deixy.
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 >P $;79<
Eb>78k(3I)
1. 实例#1：成像的光源模式 nn9wdt@.]
ADk8{L{UU
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查看完整的应用实例 ku
a)
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ZwerDkd
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应
pzgSg[ |
$aPfGZ<i
[attachment=120725] ]
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[attachment=120726] "0k8IVwp
{$^DM ANDx
3. 实例#1：出瞳衍射法 Mz;[ +p
?9=9C"&s
[attachment=120727] ;6{@^
[attachment=120728] u =/CRjot
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 >ap1"n9k
)){9&5,0:
[attachment=120729] U}l1 4
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 ~ Yngkt
v[n7"
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ?k|H3;\
T,OwM\`.X{
[attachment=120730] 4r0b)Y &I
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查看完整的应用实例 LJTQaItdqJ
PeE/iZ.
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ~w;]c_{.b
y tf b$;|
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 O8W7<Wc |z
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1. 例#3：刻意忽略衍射 #vqo -y7@
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[attachment=120732] 5+jf/}t A
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查看完整的应用实例 *79m^
S$^ RbI
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[attachment=120734] Ep4Hqx $
2. 实例#3：包含衍射 `g1iCF
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[attachment=120735]
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