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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 &De&ZypU
Z tfPB
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。 +H~})PeQ
4`7:gfrO,
[attachment=120717] @nS+ !t{
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9
2. 三种傅里叶变换 x;Jy-hMNl
J_A5,K*r|
快速傅里叶变换(FFT) 0Y9\,y_
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 /K 9T n
半解析傅里叶变换(SFT) 0)'^vJe
- 一种无需近似的高效重构。 /r Hd9^Y
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 +mN]VO*y
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 0ZXG{Gp9S
逐点傅里叶变换(PSF) ]QS? fs Z
- 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。 / t083
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 - U g
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) @4D$Xl
O &?i8XsB
[attachment=120718] {(#>% f+|C
!;^sIoRPV
3. 每个元件的设置 N (W ;(7
X99:/3MXB'
傅立叶变换设置 Bp`?inKBOd
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 h$FpH\-
- 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。 pN"d~Z8
- 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) MGd 7Ont
#s)Wzv%OX
[attachment=120719] K_4}N%P/))
hSq3LoHV
4. 每个元件的设置 '8v^.gZ
D0D0=s
傅里叶变换设置 ([='LyH];z
Bg*Oj)NM
[attachment=120720] AAE8j.
+.T&U7xV
5. 默认的傅里叶变换设置 3PLv;@!#j}
QcGyuS.B
光源模式和探测器的设置 MS-}IHO
- 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。 vcnUb$%
- 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。 CxC&+' ;
cbD&tsF
[attachment=120721] gf^"s fNk
vl 8Ums} +
6. 特殊情况 ]VY}VALZ
^ 9
gFW $]
多表面元件 Rw\
LVRdA
- 对下列情况应当特别考虑 :yo tpa
•透镜系统元件 PK@hf[YHe
•球面透镜元件 L<encPJt
- 此类组件可以理解为 F'DO46
•一组曲面元件，以及 0!YB.=\{_q
•之间有一些自由空间 pt&(c[
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 GpV"KVJJ/
rYbb&z!u
[attachment=120722] 00 Qn1
q h !2dj
在k域的元件 r7r>1W%4
- 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 GU\} }j]
- 这适用于以下情况 3zU!5t g
•平面表面元件 <J4|FOz!=
•分层介质元件 pJ7M.C!
•光栅元件 /l -lkG5
•功能光栅元件 e#MEDjm/)g
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[attachment=120723] &o>ctf.x
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 p.kJNPO\@
l(Dkmt>^
1. 实例#1：成像的光源模式 (5y+g?9d;
6\ g-KO
[attachment=120724] ! sA[A>
查看完整的应用实例 ,*SoV~
kYBy\
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 =l ?F_
hm"i\J Z3N
[attachment=120725]
~{7/v
[attachment=120726] <QoSq'g#,=
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3. 实例#1：出瞳衍射法 ;*K@8G nU
AV\6K;~
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 d?G ~k[C!a
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[attachment=120729] m %A h]x;
B2\R#&X.
实例#2：用于激光导星的无焦系统 x9Veg4Z7
RN(>37B3_
1. 实例#2：包含所有可能的衍射
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[attachment=120730] #p@8 m_g
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查看完整的应用实例 [\(}dnj:
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 dc[w`
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[attachment=120731] nA:\G":\y
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 c k-ab0n
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1. 例#3：刻意忽略衍射 q3a`Y)aVB
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查看完整的应用实例 6% +s`
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2. 实例#3：包含衍射 ~Q7)6%
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