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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 ;$FMOMR
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VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 m.c2y6<=
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[attachment=120717] : b <<
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2. 三种傅里叶变换 [9\Mf4lh#
~{q;
- &
快速傅里叶变换(FFT) =Q4Wr0y><]
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 )5w# n1
半解析傅里叶变换(SFT) 8r48+_y3u
- 一种无需近似的高效重构。 9eEA80i7
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 )npvy>C'(
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) YZz8x tM<2
逐点傅里叶变换(PSF) (VBO1 f
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 I|_U|H!`
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 spTIhZ
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GSVLZF'+
- P28pVX`
[attachment=120718] % E 8s>D
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3. 每个元件的设置 0">9n9
dl+:u}9M$
傅立叶变换设置 =/(R_BFna
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 -"}nm!j /5
- 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。 D9\ E kX
- 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) y ~Vl0f;
6{H@VF<QY!
[attachment=120719] lLN5***47J
wQ '_ , d
4. 每个元件的设置 Z=^~]Mfa
)No> Q :t
傅里叶变换设置 TCK<IZKLqK
=qS\+
[attachment=120720] <UbLds{+Uo
bkIQ?cl<at
5. 默认的傅里叶变换设置 ~--F?KUnL
`9 Q O'^)
光源模式和探测器的设置 W&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。 &o7"L;
- 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。 CMU\DO
7$7#z\VWu
[attachment=120721] Og2G0s WRf
2@:Ztt6~
6. 特殊情况 i(0%cNP7
e?fA3Fug
多表面元件 W4]jx ]
- 对下列情况应当特别考虑 V s,
&
•透镜系统元件 B0m2SUC,H
•球面透镜元件 /v7o!D1G
- 此类组件可以理解为 . r \g]
•一组曲面元件，以及 1.z]/cx<y
•之间有一些自由空间 o| 9Mj71
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 InB'Ag"
b@9d@@/wx
[attachment=120722] O{wt0 \P
Jv59zI
在k域的元件 Sw~L
M&A
- 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 sEcg;LFp
- 这适用于以下情况 +H
"j-:E@t
•平面表面元件 zj7?2
•分层介质元件 #Bhc W"@
•光栅元件 !Er)|YP
•功能光栅元件 #>O+!IH
C ,[q#D4
[attachment=120723] EsjZ;D, c(
DB.)/(zWQ
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 2 t:CK
Gr !@ih^
1. 实例#1：成像的光源模式 UI74RP
Z1R{'@Y0Z
[attachment=120724] |J&=h|- A
查看完整的应用实例 'b Kc;\
$DhW=(YM_a
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 i`7:^v;
]ujXPK=t
[attachment=120725] Lo5CVlK
[attachment=120726] a5 uBQ?
SV qKG+{My
3. 实例#1：出瞳衍射法 <L:}u!
eRB
K= X
[attachment=120727] K# BZ Jcb
[attachment=120728] jDCf]NvOPM
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 :zsMkdU
?5rM'O2
[attachment=120729] r<EwtO+x
d% Nx/ DS)
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8eD/9PD=F
c!J |vRA5
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 @%rj1Gn
6(V"xjK
[attachment=120730] cD]#6PFA
i#(+Kxr]>
查看完整的应用实例 ~A,(D-
Hzojv<c
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 R|R3Ob.e
?xb2jZ/0X
[attachment=120731] EL;O YW(
? io ,8
实例#3：剪切干涉法的准直测试 pzco f#2
BD&AtOj[,
1. 例#3：刻意忽略衍射 vfOG(EkG.?
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[attachment=120732] (]sk3
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查看完整的应用实例 la 89> pF
C &&33L
[attachment=120733] F{F SmUxzK
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2. 实例#3：包含衍射 ]QmY`pTB`
apv"s+
[attachment=120735]
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