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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 [2z
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PsN_ c [+
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。 EHrr}&
H)5" <=]
[attachment=120717] 8 LsJ}c
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2. 三种傅里叶变换 Y5<W"[B!
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快速傅里叶变换(FFT)
`dIwBfg_
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 @[]#[7
半解析傅里叶变换(SFT) P -X2A2
- 一种无需近似的高效重构。 U Fyk%#L
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 |^OK@KdL1
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Kae-Y
逐点傅里叶变换(PSF) = lx~tSiS
- 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。 .v['INK9
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 )&ucX
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) L!~ap
iXqRX';F'}
[attachment=120718] S4
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3. 每个元件的设置 B x|h)e9
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傅立叶变换设置 2FR 5RG
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- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 fRp(&%8E
- 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。 cpphnGj5
- 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) fPG3$<Zr
Kr+#)S
[attachment=120719] G'{&*]Z\:
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4. 每个元件的设置 uz;eY D
&a'LOq+r'
傅里叶变换设置 @ 6 H 7
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[attachment=120720] j)#GoU=w
i_av_ I-
5. 默认的傅里叶变换设置 \9]- (j6[H
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光源模式和探测器的设置 ^[Y/ +Q.J
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 -cP1,>Ahv
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 r"dR}S.Uf
3Qu-X\
[attachment=120721] 0R}hAK+| 4
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6. 特殊情况 nY,L Q0r
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r{-4V
多表面元件 lz _ r
- 对下列情况应当特别考虑 c!mM H~#
•透镜系统元件 :)%cL8Nz]$
•球面透镜元件 kR {$&cE^
- 此类组件可以理解为 Q<(aU{
•一组曲面元件，以及 #It!D5A
•之间有一些自由空间 chM-YuN|
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Ti>}To}B5
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[attachment=120722] l0tFj>q"
j_S3<wEJ
在k域的元件 3A\Z ]L
- 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 \p!m/2
- 这适用于以下情况 <]*Jhnx/
•平面表面元件 E CPSE {
•分层介质元件 $_gv(&ZT
•光栅元件 7?\r9b D
•功能光栅元件 F1p|^hYDW
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[attachment=120723] 1yTw*vH F
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 4G RHvA.
V@ K^9R,|
1. 实例#1：成像的光源模式 Y@+9Ukd/
J!}R>mR
[attachment=120724] ] ~ }~d(
查看完整的应用实例 OK2\2&G
?F~0\T,7
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 &LQfs4}a,
Zt
1nH
[attachment=120725] | I3&a=,
[attachment=120726] qipS`:TER
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3. 实例#1：出瞳衍射法 Bo
??1y
ACF_;4 %&
[attachment=120727] JC}T*h>Ee
[attachment=120728] %h
v -3L#V
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 [5Zi\'~UH)
kqGydGh*"
[attachment=120729]
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4thPR}DH}
实例#2：用于激光导星的无焦系统 In*0.
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 l
s%'\}
=q[ynZ8O\w
[attachment=120730] T;i+az{N:V
xFyBF[c
查看完整的应用实例 y tTppmJF
},#AlShZu
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 _V` QvnT}
Ef=4yH?\j
[attachment=120731] \p )eY#A
5,R<9FjW
实例#3：剪切干涉法的准直测试 y/+y |.Xg
_HkQv6fXpE
1. 例#3：刻意忽略衍射 t`1~5#?Du(
B'6( Ao=3/
[attachment=120732] =-G4 BQ
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查看完整的应用实例 (>dL
$ C8s
[attachment=120733] WctGhGH
[attachment=120734] 0p'g+ 2
2. 实例#3：包含衍射 |2I
p*
!ce,^z&5
[attachment=120735]
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