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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 s ~ Xa=_+D
O3];1ud
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。 ("!P_Q#
?mME^?x
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[attachment=120717] {%! >0@7
UU;U,q
2. 三种傅里叶变换 `COnb@uD
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快速傅里叶变换(FFT) 6{8dv9tK
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 kE ` V @F
半解析傅里叶变换(SFT) eX0ASI9
- 一种无需近似的高效重构。 /'<Qk'
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 6U!zc]>
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) |u5Xi5q.f
逐点傅里叶变换(PSF) 3{"M N=
- 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。 Ku3/xcu:My
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Ak=|wY{
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) '}pe$=
7~H.\4HB
[attachment=120718] t,4'\nv*
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3. 每个元件的设置 l
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傅立叶变换设置 5<=ktA48[
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 j7u\.xu9
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 6f^q >YP
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) XxeyGs^%9
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[attachment=120719] Y [ p
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4. 每个元件的设置 K2gg"#ft?
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傅里叶变换设置 2J0N]`| )
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[attachment=120720] '3'*VcL(
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5. 默认的傅里叶变换设置 Hs>|-iDs(
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光源模式和探测器的设置 Pi&8!e<
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 VH lo}Ek<#
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 XaH%i~}3
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[attachment=120721] ouO<un
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6. 特殊情况 W^sH|2g
KH_~DZU*5
多表面元件 ;VlA~tv
- 对下列情况应当特别考虑 lemE/ (`a_
•透镜系统元件 [L4s.l_#
•球面透镜元件 Vub ($
- 此类组件可以理解为 = Ti[Q5SZ
•一组曲面元件，以及 VzZ'W[/7)B
•之间有一些自由空间 U) B ^R
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 _ A5.
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[attachment=120722] <-avC/M$d
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在k域的元件 z:a%kZQ!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 W]l&mr
- 这适用于以下情况 p ipO ,n
•平面表面元件 O77bm,E
•分层介质元件 i{. %4tA4
•光栅元件 *~H\#N|x
•功能光栅元件 t;2\(_A
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[attachment=120723] 6OOdVS3\J
co-dq\P
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 KM o]J1o
8n`O{8:fi
1. 实例#1：成像的光源模式 O>)Fl42IeD
1NI%J B
[attachment=120724] GR ^d/
查看完整的应用实例 `L#`WC@[o
BGO!c [-
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应
W!.vP~ >
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[attachment=120725] I&lb5'6D
[attachment=120726] N~]
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3. 实例#1：出瞳衍射法 (s?Rbd
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[attachment=120727] %h M8px4d
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 _t'S<jTI
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[attachment=120729] g E#4 3
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 $22_>OsA
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ~0 5p+F)
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[attachment=120730] 7F!(60xY
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查看完整的应用实例 F
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W7 iml|WV0
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 rr;p;
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[attachment=120731] Q3OGU} F
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 njoU0f1`
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1. 例#3：刻意忽略衍射 HC[)):S*
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[attachment=120732] RD1N@sHDKc
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查看完整的应用实例 Rfuq(DwD6
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[attachment=120733] g~#HiBgWq[
[attachment=120734] G5K_e:i
2. 实例#3：包含衍射 P}dhpU
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[attachment=120735]
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