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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 @|d`n\%x
YgQb(umK
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。 e,*@+E\4
t+Qx-sW
[attachment=120717] }%3i8e
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2. 三种傅里叶变换 :M@#.
Ye/Y<Ij
快速傅里叶变换(FFT) T7 (U6yN
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Z ..s /K {
半解析傅里叶变换(SFT) V$ " ]f6
- 一种无需近似的高效重构。 aM\Ph&c7e'
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 'lgS;ItpKu
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) \?$kpV
逐点傅里叶变换(PSF) f Q f5%
- 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。 t2FA|UF
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6'.CW4L
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) $N4i)>&T2
1L4v X
[attachment=120718] o4YF,c+>q
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3. 每个元件的设置 c u4 |!s`#
' D^@e0.3
傅立叶变换设置 fs, >X!l+
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 k.%FGn'fR
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 8@KGc
)k
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) b Kr73S9
LUA<N :
[attachment=120719] 9#\oGzDN
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4. 每个元件的设置 9lqD~H.
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傅里叶变换设置 vZ|Wj] ;o
n7bML?f'
[attachment=120720] /,+&O#SX
`Oe}O SxnT
5. 默认的傅里叶变换设置 I:] Pd
jj g[v""3|
光源模式和探测器的设置 Nkk+*(Z
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 &hIr@Gi@ch
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 H `_{n<
['aiNhlbt
[attachment=120721] Ne}x(uRn
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6. 特殊情况 s 5F?m
#mRT>]di`D
多表面元件 g` 41d
- 对下列情况应当特别考虑 SB^xq
•透镜系统元件 h:r: qk
•球面透镜元件 35~1$uRA
- 此类组件可以理解为 w[/m:R?eX
•一组曲面元件，以及 ynZfO2kf
•之间有一些自由空间 X>Y>1fI.
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 2Gn26L 5
1*OZu.NdK
[attachment=120722] ^x}k1F3
#$ ,b )Uy
在k域的元件 77 %I%<#
- 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 OJ<V<=MYZ
- 这适用于以下情况 4l_~-Peh
•平面表面元件 'H'R6<z5
•分层介质元件 G g{M
•光栅元件 \C"hL(4-
•功能光栅元件 p u[S
~lr,}K,
[attachment=120723] *NoixV 1>
h:<?)g~U
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 .\"8H1I\T
WI-I+0sE
1. 实例#1：成像的光源模式 \mNN ) K@
1"RC!
[attachment=120724] :E2 ww`
查看完整的应用实例 @ gjA8mL
"IRF^1 p
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 c{})Z=
/(DnMHn\
[attachment=120725] ]Tn""3#1g
[attachment=120726] kB_T9$0e#
6rN.)dL.#N
3. 实例#1：出瞳衍射法 f_ | =EQ
fmv,)UP
[attachment=120727] S.*LsrSV
[attachment=120728] !OMl-:KUzE
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 x]~ &4fp
v`r*Yok;`
[attachment=120729] 3NN )ql
D[3QQT7c
实例#2：用于激光导星的无焦系统 %ZGG6Xgw
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m lQyP
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Uh3N#O
oVIc^yk5a
[attachment=120730] lF3wTf/j
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查看完整的应用实例 mD;ioaE
m tVoA8(6
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 oe[f2 ?-
4z,/ 0
[attachment=120731] \n ^;r|J7k
4, ?WNPqo
实例#3：剪切干涉法的准直测试 -mG ,_}F
P5&8^YV`N
1. 例#3：刻意忽略衍射 E*d UJ.>
'm.+ S8
[attachment=120732] /NQ
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查看完整的应用实例 OZ QN&7
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[attachment=120734] G$;cA:p-j
2. 实例#3：包含衍射 #E#Fk3-ljQ
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[attachment=120735]
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