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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 hXnw..0" lb95!.av+I 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。 B3.X}ys# `\e'K56W6 [attachment=120717] un&> i&pMF O 2. 三种傅里叶变换 cf&C|U 2;}xN! 8 快速傅里叶变换(FFT) ZmP1C`> - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 vC-[#]< 半解析傅里叶变换(SFT) V^WQ6G1 - 一种无需近似的高效重构。 R/rcXX7% - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 *NF&Y - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 1sMV`qv> 逐点傅里叶变换(PSF) Sy:K:Z|[U - 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。 fGo_NB - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 d}pGeU' - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) *.,8,e8Vq 3U>S]#5} [attachment=120718] `43vxcMg 63SVIc~wT 3. 每个元件的设置 4a1BGNI%SW Q>V?w gZ 傅立叶变换设置 I,w^?o - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 P2 |}*h5( - 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。 qjzZ} - 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) z(jU|va{_1 dZ-Ny_@& [attachment=120719] "wF*O"WQo c.\:peDk 4. 每个元件的设置 01-p
`H+ H]U"+52h 傅里叶变换设置 rrbZ+*U -5o?#% [attachment=120720] 7/4~>D&-b XpOCQyFnM 5. 默认的傅里叶变换设置 p-a]"l+L ADTU{6UPS 光源模式和探测器的设置 gp%tMTI1 - 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。 Yo>%s4_, - 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。 oUCS| IM$'J [attachment=120721] z/pDOP Ku d"z *Nb 6. 特殊情况 o:h)~[n| /95FDk> 多表面元件 So0`c,D - 对下列情况应当特别考虑 kg zwlKK •透镜系统元件 kVy"+ZebK •球面透镜元件 LPsh?Ca?N - 此类组件可以理解为 O2/%mFS. •一组曲面元件,以及 {c.}fyN •之间有一些自由空间 !d/`[9jY - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 KwY`<t1lA; [ e$]pN% [attachment=120722] ~_(!}V 0m
qSA 在k域的元件 %
E<FB ;h - 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 9c#L{in - 这适用于以下情况 "X\q%%P=? •平面表面元件 bDxPgb7N= •分层介质元件 M|5^':Y •光栅元件 "#[o?_GaJ •功能光栅元件 4X<Oux* }Ox2olUX [attachment=120723] avF&F T[`QO`\5O 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 0;.e#(`- b=6ZdN1 1. 实例#1:成像的光源模式 u0<d2Y 5;r({J [attachment=120724] jJiCF,m 查看完整的应用实例 vbW\~xf :==UDVP 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 (\5<GCW- F o--PtY`p [attachment=120725] 2n<qAl$t [attachment=120726] FZ;YvdX6 j(wY/Hl 3. 实例#1:出瞳衍射法 K*hf(w9="% H{p[Ghp [attachment=120727] vLVSZX [attachment=120728] % t,1_c0w 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 p8E;[ #$9U=^Z[ [attachment=120729] 0nF>zOmc Iwd"f 实例#2:用于激光导星的无焦系统 B{=,VwaP_ dA3`b*nC 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 L>|A6S#y8/ [C*Xk{e [attachment=120730] oW` *FD ^;v.ytO* 查看完整的应用实例 -M(58/y @5uyUSt] 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 ;1Tpzm zXA= se0U [attachment=120731] 2l;ge>DJ QZeb+r 实例#3:剪切干涉法的准直测试 IWSEssP &AkzSgP 1. 例#3:刻意忽略衍射 `0-m`> 1> Xl gz.j7XR [attachment=120732] QQ2OZy>W 6Wcn(h8%* 查看完整的应用实例 (rCPr,@0 U7f#Z [attachment=120733] [9# #Kb [attachment=120734] w^vK7Z
1$ 2. 实例#3:包含衍射 `jl. f DXw9@b [attachment=120735]
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