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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 ZvVrbj&
kD ?lMA__
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。 bf*VY&S- T
ZIr&_x#e
[attachment=120717] 9V/:1I0?&0
vj#Y /B
2. 三种傅里叶变换 FG @ ')N!g
K.l7yBm
快速傅里叶变换(FFT) jM 07&o]D
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 "tX=^4
半解析傅里叶变换(SFT) I}hY @
- 一种无需近似的高效重构。 3@*orm>em
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 40i]I@:JK
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) *=
;M',nx
逐点傅里叶变换(PSF) G[4$@{
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 rAwuWM@BIg
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 !ma %Zk
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ;D>*P zj
Tj3xK%K_r3
[attachment=120718] GB&^<@
}:zTz% _K
3. 每个元件的设置 XI/LVP,.
Ro:DAxi @L
傅立叶变换设置 b,r{wrLe )
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 \LbBK ~l-I
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 oEN^O:9e
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) Jb1L[sT2
c7R<5f
[attachment=120719] ^Ee"w7XjD
e]Q bC "
4. 每个元件的设置 -+) 06BqF}
m6 V L
傅里叶变换设置 #fQ}8UxU,
ymo].
[attachment=120720] (;6v T'hE
&4}Uaxt)
5. 默认的傅里叶变换设置 /Y_)dz^ @
w;=g$Bn
光源模式和探测器的设置 T-)lnrs^
- 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。 !=SBeq
- 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。 8nKb
m jM
24b?6^8~k
[attachment=120721] aEvW<jHh
M:/)| fk
6. 特殊情况 ih\=mB
A.wu B
多表面元件 DYej<T'?3
- 对下列情况应当特别考虑 @q/E)M?
•透镜系统元件 b2vCr F;
•球面透镜元件 29tih{ xx
- 此类组件可以理解为 FzM<0FJRX
•一组曲面元件，以及
qC4 Q+"'
•之间有一些自由空间 3-6Lbe9H
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 C;jV)hr6P
H:5- S
[attachment=120722] ~|kSQ7O^
5u=$m^@{
在k域的元件 ~M Mv+d88
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Wfp>BC
- 这适用于以下情况 ;'i>^zX`
•平面表面元件 i8X z'Sw07
•分层介质元件 ~Kiu "
g
•光栅元件 UY~N4IR8
•功能光栅元件 yO*HJpc
`2l
j{N
[attachment=120723] cD JeYduK
e?yrx6
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 mi'3ibCG
~`Rb "Zn
1. 实例#1：成像的光源模式 ?Jy /]j5fI
,We'A R3X
[attachment=120724] f3oGB*5>
查看完整的应用实例 8D:0Vhx\I
7M, (!*b
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ttfCiP$
Ra)A Q
n
[attachment=120725] 0 qp Pz|h
[attachment=120726] p{0NKyOvU
d]r?mnN W
3. 实例#1：出瞳衍射法 pz0Q@ n/X
^SvGSx i
[attachment=120727] g|=1U
[attachment=120728] .9V hDrCK
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 h,@tfd U^
n"g)hu^B
[attachment=120729] ,?oC+9w
h\lyt(.s
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Q$58 K9
tFvXVfml
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `;HZO8
VxW>Xx G0
[attachment=120730] Y{7)$'At
v7b +
查看完整的应用实例 zJH:`~GxE
32z2c:G
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 GAU7w"sE
c0f8*O4i
[attachment=120731] 5H }d\=z
, R[<+!RS
实例#3：剪切干涉法的准直测试 %v)+]Ds{
L#MgoBXr
1. 例#3：刻意忽略衍射 iT=h }>
WGA"e
[attachment=120732] =<[M$"S7d6
-58Sb"f
查看完整的应用实例 w:h([q4X
TH>7XK<90M
[attachment=120733] #ja6 nt8GC
[attachment=120734] u3C0!{v
2. 实例#3：包含衍射 %(A@ =0r#
Pj ^O8
[attachment=120735]
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