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infotek 2023-09-27 08:15

傅里叶变换设置——实例讨论

1. 摘要 1-4[w *u>  
yYaYuf  
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。 Ym]rG 4  
F')E)tV  
[attachment=120717] w3>G3=b  
YSZ[~?+  
2. 三种傅里叶变换 x1CMW`F  
JO87rG  
 快速傅里叶变换(FFT) H 0Sm4  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 q{yzux  
 半解析傅里叶变换(SFT) 8,CL>*A  
- 一种无需近似的高效重构。 k]TJL9Q  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 3U?^49bJ  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) X5tV Xd  
 逐点傅里叶变换(PSF) s, #$o3  
- 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。 Gv(n2r  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ~F~hgVS5  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,=%c e  
eLyIQoW  
[attachment=120718] 9FT==>  
brn>FFAwO  
3. 每个元件的设置 9I|Q`j?p`  
\\"CgH-  
 傅立叶变换设置 D{t0OvQag  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2[Qzx%Vp  
- 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。 z8};(I>)  
- 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) >R/^[([;]  
B)-P# ,}  
[attachment=120719] 6& 9q6IIy  
.B$3y#TOb  
4. 每个元件的设置 P6tJo{l8w  
URTJA<r8D  
 傅里叶变换设置 \ItAc2,Fl  
{ lZ<'p  
[attachment=120720]       h/l?,7KHI  
Y7yzM1?t  
5. 默认的傅里叶变换设置 m )<N:|  
tkix@Q!;\  
 光源模式和探测器的设置 A<g5:\3  
- 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 abV,]x&.0  
- 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 'ka"0~:NS{  
Y9(BxDP_+Y  
[attachment=120721] D <Fl7QAb  
ZOzyf/?.  
6. 特殊情况     (b1rd  
,!^w  
 多表面元件 :Z5kiEwYM  
- 对下列情况应当特别考虑 ~U4;YlQP  
•透镜系统元件 R2[ }  
•球面透镜元件 l_=kW!l  
- 此类组件可以理解为 SYK?5_804  
•一组曲面元件,以及 inx0W3d"T  
•之间有一些自由空间 -IS?8\ Q<  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 p WKpc  
7m 9T'  
[attachment=120722] =0mGfT c  
Jc9^Hyqu&  
 在k域的元件 c6pGy%T-  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 !]WC~#|{B  
- 这适用于以下情况 mZ t:  
•平面表面元件 51M'x_8  
•分层介质元件 AwGDy +  
•光栅元件 u]Y NF[]  
•功能光栅元件 [$GQ]Y  
27jZ~Bp$  
[attachment=120723] e?b<-rL   
K,GX5c5  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 b(gcnSzM2  
7llEB*dSA  
1. 实例#1:成像的光源模式 15~+Ga4  
WN?meZ/N/  
[attachment=120724] 'Xzi$}E D  
查看完整的应用实例  wZUR  
=E%<"FB  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 Y3wL EG%,:  
32V,25 (`5  
[attachment=120725] 5B=Wnau  
[attachment=120726] TMQu'<?V  
NBZ>xp[U  
3. 实例#1:出瞳衍射法 |k9A*7I  
1&}^{ Ys  
[attachment=120727] }GTy{Y*&  
[attachment=120728] -x1O|q69  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 gb0ZGnI  
&U/~*{  
[attachment=120729] A,s .<TG  
9Fh(tzz  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 @'!61'}f  
{ e %  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 }UWRH.;v  
&9'JHF!l  
[attachment=120730] _j2h3lCT  
XUT\nN-N  
查看完整的应用实例 U!x\oLP  
$yb8..+  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 6Gs,-Kb:  
b511qc"i>M  
[attachment=120731] Pjff%r^  
$T0|zPK5  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 X_eV<]zA+  
Z;mDMvIu (  
1. 例#3:刻意忽略衍射 h@D4~(r  
G1'w50Yu  
[attachment=120732] r4qFEFV3%  
-Q8pWtt  
查看完整的应用实例 _?2xIo  
:+,qvu!M7  
[attachment=120733] ~1h-LbFI2  
[attachment=120734] XfT6,h7vFL  
2. 实例#3:包含衍射 0,;FiOp  
6%_d m'  
[attachment=120735]
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