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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 TSTl+W
R;s?$;I
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 Ixb=L (V
b LlKe50
[attachment=120717] Sg&UagBj
(D#B_`;-
2. 三种傅里叶变换 6G1@smP
LLk(l#K*
快速傅里叶变换(FFT) QLXN*c
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 t2/#&J]
半解析傅里叶变换(SFT) E27vR 7
- 一种无需近似的高效重构。 jF ^~p9z
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 t[ubn+
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) V=R 3)GC
逐点傅里叶变换(PSF) K-bD<X
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 R<\F:9
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 %eX{WgH
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) QQ%D8$k"
.>= (' -
[attachment=120718] f!\l g
}YB*]<]
3. 每个元件的设置 !nqUB a
/qMG=Z
傅立叶变换设置 +ln9c
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 3.|S
- 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。 S=5<^o^h3
- 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) o)Iff)m$
QKyo`g7
[attachment=120719] 1n=lqn/
VPO
N-{=`
4. 每个元件的设置 8J:}%DaxL
(\\eo
傅里叶变换设置 cJ{ Nh;"
m_.>C
[attachment=120720] G9Y#kBr
`b Fff %_
5. 默认的傅里叶变换设置 K ~c=M",mW
3L< wQ(
光源模式和探测器的设置 1;C+$
- 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。 ~D<IB #C
- 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。 "3Uv]F
Mm xlp .l
[attachment=120721] Gr7=:+0n|P
[BWNRC1
6. 特殊情况 O[I\A[*
\#f <!R4
多表面元件 f-bVKHt
- 对下列情况应当特别考虑 /I1h2 E
•透镜系统元件 JW{rA6?
•球面透镜元件 /RNIIY~w
- 此类组件可以理解为 KV}FZ3jY
•一组曲面元件，以及 zDw5]*R
•之间有一些自由空间 v'U{/ ,x
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 S0B|# O%Z
\SN&G `o<
[attachment=120722] \DYWy*pe
>[9 J?H
在k域的元件 0O9Ni=' Tn
- 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 9f2UgNqe9
- 这适用于以下情况 4[.oPK=i
•平面表面元件 {t0)
q
•分层介质元件 1M}5>V{
•光栅元件 V,mw[ Hw
•功能光栅元件 ZX>AE3wk
'9S 8}q
[attachment=120723] 7Nk!1s :
zfc'=ODX
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 uEktQ_ u[
I/&%]"[^u
1. 实例#1：成像的光源模式 Z1 Bp+a3
mp=z
[attachment=120724] v K9 E
查看完整的应用实例 ;*Ivn@L
spd vZU=}
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 55tKTpV
.ni_p 6!
[attachment=120725] {>R:v H 8
[attachment=120726] q?4p)@#
+?:7O=Y
3. 实例#1：出瞳衍射法 P+s !|7'
uW 3 0ep'
[attachment=120727] ,{BaePMp
[attachment=120728] t/cY=Wp
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 U&Wt %U{
AfX}y+Ah
[attachment=120729] =<{np
?$*SjZt
实例#2：用于激光导星的无焦系统 j/fzzI0@
6G
#}Q/
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 cl]Mi
"3_
n\ xX},
[attachment=120730] ;5zz<;Zy
s$cK(S#
查看完整的应用实例 l |/ep:x8
K? y[V1,
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 [<%H>S1
^lA=* jY(
[attachment=120731] ~R22?g.
v hp Npgz
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ; \]b T ;#
%>~sJ0
1. 例#3：刻意忽略衍射 4 3mP]*=A
EB2w0a5
[attachment=120732] +z9Q -d%O
F<qz[,]|-j
查看完整的应用实例 `(YxI
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[attachment=120733] |N%fMPKa
[attachment=120734] ) L#i%)+
2. 实例#3：包含衍射 "JlpU-8[0@
6^eV"&+@
[attachment=120735]
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