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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 s Kicn5
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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。 ?*"srE,#JX
KP"%Rm`XN
[attachment=120717] Z=S>0|`R
_`-1a A&n~
2. 三种傅里叶变换 yzsab ^]
r{?Ta iK
快速傅里叶变换(FFT) 6i@\5}m=
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 s,]%dG!
半解析傅里叶变换(SFT) A=5epsB
- 一种无需近似的高效重构。 jvy$t$az
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 } YhtUWz].
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) w(d>HH g
逐点傅里叶变换(PSF) cu!W4Ub<
- 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。 @Yw,nQE)b
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 .4y>QN#VL
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) & BE
g
9O*_L:4o
[attachment=120718] vdDludEv
m}
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3. 每个元件的设置 p,g1eb|E
{Lz H&qu
傅立叶变换设置 Z)9g~g94
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 BP[|n L
- 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。 %^. %OCX:
- 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) MxQ?Sb%Gka
zvc ` 3
[attachment=120719] FyoEQ%.bI
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4. 每个元件的设置 ,Tagj`@bHc
<+j)P4O4
傅里叶变换设置 x`RTp:#
R8ONcG
[attachment=120720] #EGA#SKoq
T\s)le
5. 默认的傅里叶变换设置 NSA F4e
F|bYWYED;
光源模式和探测器的设置 YV4#%I!<
- 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。 lfsqC};#\
- 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。 C Wo1.pV w
DaH Z{T8>d
[attachment=120721] -D^A: }$
3-Dt[0%{
6. 特殊情况 6 9y;`15
&ZHC-qMRK
多表面元件 '' OfS D_g
- 对下列情况应当特别考虑 ?rX]x8iP
•透镜系统元件 , 6^ znOt
•球面透镜元件 d'6|: z9c
- 此类组件可以理解为 (UCK;k
•一组曲面元件，以及 k^ F@X
•之间有一些自由空间 sd#|3
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 [L $9p@I
^I
mP`*X
[attachment=120722]
'uDjFQX
sAJ7R(p
在k域的元件 mV^Zy
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 >evS} O6
- 这适用于以下情况 i JxQB\x
•平面表面元件 )QagS.L{z
•分层介质元件 nfW&1a
•光栅元件 Z+`{ 7G?4m
•功能光栅元件 L%}zVCg
'D1A}X
[attachment=120723] ,fIe&zq
l%z< (L5
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Z4$cyL'$P
7`IpBm<
1. 实例#1：成像的光源模式 IPSF]"}~
R1:k23 {
[attachment=120724] p R dk>Ph
查看完整的应用实例 8mLP5s!7
y %$O-q
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 r,goRK.
<!$:8ls
[attachment=120725] b*fgv9Kh'
[attachment=120726] /WV7gO&L1
+(D$9{y
3. 实例#1：出瞳衍射法 :f5s4N
:M{Y,~cP
[attachment=120727] e7fiGl
[attachment=120728] `u!l3VZ/4
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ff Xyc2o
{ *ZY (6^
[attachment=120729] UmnE@H"t$\
qQi.?<d2"s
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8By,# T".
2-zT$`[]J
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 9jp:k><\(c
M F6 0-VE
[attachment=120730] z|7zj/+g
(\"k&O{
查看完整的应用实例 FEPXuCb
f W`&'!
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 JxLf? ad.
&|%6|u9
[attachment=120731] A`}yBSb
Z34Wbu n4
实例#3：剪切干涉法的准直测试 P+t#4J
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1. 例#3：刻意忽略衍射 \ 6 EKgC1
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[attachment=120732] bi ozZ
Z=4{Vv*
查看完整的应用实例 -IlJ^Al4
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[attachment=120733] ODc9r }
[attachment=120734] E$a ?LFa6
2. 实例#3：包含衍射 e&MC|US=\
obK*rdg ,
[attachment=120735]
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