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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 l*aj#%ha
S:Q! "U
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。 MZ v]s
fG LG$b
[attachment=120717] Et2JxbD
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2. 三种傅里叶变换 ihe(F 7\U
.
v)mZp
快速傅里叶变换(FFT) f'(l&/4z{
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 A?!I/|E^;
半解析傅里叶变换(SFT) Wl"0m1G
- 一种无需近似的高效重构。 4Cb9%Q0
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 yTM 3^R(
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) F!!N9VIC
逐点傅里叶变换(PSF) l;X|=eu'
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 2C^B_FUg|]
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 oP?YA-#nc
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) R0U e0pF7
SkNre$>t{
[attachment=120718] r`\A
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3. 每个元件的设置 ^)yTBn,
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傅立叶变换设置 6R UrF
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ; ;s* Ohh
- 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。 Rf %HIAVE
- 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) H jNxqaljt
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[attachment=120719] a l9.}
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4. 每个元件的设置 q6P
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#.B"q:CW*P
傅里叶变换设置 XEM'}+d
,3DXFV'uxb
[attachment=120720] !G5a*8]
X~.f7Ao[
5. 默认的傅里叶变换设置 kdx
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.3 pbuU
光源模式和探测器的设置 >k7q
g$
- 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。 8G%yB}pa
- 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。 #!J(4tXny
n"; 02?@F
[attachment=120721] ;(6g\ 'm
lb' Cl 3H
6. 特殊情况 _A_ A$N~9
[f~N_G6I^o
多表面元件 `Kl`VP=c
- 对下列情况应当特别考虑 =TvzS%U
•透镜系统元件 }1 vT)
•球面透镜元件 3B0lb "e
- 此类组件可以理解为 bE uaOBc
•一组曲面元件，以及 Mq%,lJA\
•之间有一些自由空间 `ejUs]SR
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 xom<P+M!|
` :{B(+6
[attachment=120722] eDO!^.<5
_cDF{E+;
在k域的元件 3+7^uR$/I4
- 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 k5d\ w@G"~
- 这适用于以下情况 N^?9ZO
•平面表面元件 ^>4o$ }
•分层介质元件 }_.:+H!@
•光栅元件 wYsZM/lw
•功能光栅元件 5m $2Ku
Z@D*1 \TG=
[attachment=120723] |tMn={
U$&hZ_A
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 XhU @W}}
4_M >OD/"
1. 实例#1：成像的光源模式 /Wk9-uH
E|"= .
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[attachment=120724] Y o0FUj
查看完整的应用实例 ZsP2>%"
mo]KCi
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 "7%:sty
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[attachment=120725] vy@rQC %9
[attachment=120726] w&&2H8
?^Hf Np9
3. 实例#1：出瞳衍射法 n Cg6 6-3A
XdgUqQb}
[attachment=120727] : q3+AtF
[attachment=120728] [}mA`5
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 "GT 4s?6O
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[attachment=120729] =x#FbvV
)+I.|5g
实例#2：用于激光导星的无焦系统 46jh- 4) <
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 4tA_YIv
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[attachment=120730] C@ y8.#l
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查看完整的应用实例 ajhEL?%D
igf )Hb;5
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 "kMzmo=Pv5
UQ Co}vM
[attachment=120731] ^y viV
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 YO)$M-]>%J
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1. 例#3：刻意忽略衍射 !H][LXB~H
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[attachment=120732] Z]w# vLR
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查看完整的应用实例 qMBR *f
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2. 实例#3：包含衍射 R$kpiqK
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