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infotek 2023-09-27 08:15

傅里叶变换设置——实例讨论

1. 摘要 yX`J7O{=  
J#+Op/mmo  
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。 ~6] )*y  
@ }ZGY^  
[attachment=120717] Kjv2J;Xuh  
X"wF Qa  
2. 三种傅里叶变换 } !Xf&c{7{  
OW?uZ<z  
 快速傅里叶变换(FFT) =%xIjxYl  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 dWMccn;-m  
 半解析傅里叶变换(SFT) xJ$Rs/9C  
- 一种无需近似的高效重构。 `Y0fst<,  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 )eVzSj>MT  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) :J<Owh@  
 逐点傅里叶变换(PSF) wE)] ah:  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 87R%ke  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 C-_(13S  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 2m|Eoc&M_  
`Yg7,{A\J  
[attachment=120718]  MK<  
/@6E3lh S  
3. 每个元件的设置 t$tsWAmiA[  
xAeZ7.Q&  
 傅立叶变换设置 suzFcLxo  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 {_rZRyr  
- 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。 jQO* oq}  
- 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) K3j_C` Se  
NJ.rv  
[attachment=120719] "0!~g/X`rK  
7ZL,p:f  
4. 每个元件的设置 4 `j,&=  
Z3OZPxm  
 傅里叶变换设置 E {I)LdAqK  
6s> sj7  
[attachment=120720]       .i1jFwOd|G  
5`(((_Um+  
5. 默认的傅里叶变换设置 [8 {_i?wY  
Q]yV:7  
 光源模式和探测器的设置 JHnk%h0  
- 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。 (7M^-_q]D  
- 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。 ^vYVl{$bT  
=1%zI%  
[attachment=120721] MtMvpHk  
Gw{Gt]liq  
6. 特殊情况     Bu*W1w\  
;D%$Eh&oma  
 多表面元件 ?j &V:kF  
- 对下列情况应当特别考虑 53g8T+`\(  
•透镜系统元件 $q4XcIX 7  
•球面透镜元件 rD:gN%B=  
- 此类组件可以理解为 _lP4ez Y  
•一组曲面元件,以及  ]2hF!{wc  
•之间有一些自由空间 ,-w-su=J_  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 )^*9oqQ  
'w>uFg1.  
[attachment=120722] @2x0V]AI  
T%M1[<"Q  
 在k域的元件 S3%.-)ib  
- 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 Xq=!"E  
- 这适用于以下情况 D#vn {^c8O  
•平面表面元件 9}K(Q=  
•分层介质元件 L%c]%3A  
•光栅元件 @m !9"QhC  
•功能光栅元件 l8hvq(,{  
rCnV5Yb0O  
[attachment=120723] >Hd~Ca>  
pfJVE  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 Im0+`9Jw  
J4Q)`Y\~  
1. 实例#1:成像的光源模式 *IMF4 x5M  
i_oro "%yL  
[attachment=120724] r| 6S  
查看完整的应用实例 Nqo#sBS  
3iwoMrp  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 mVc'%cPaw  
]yj4~_&O  
[attachment=120725] }`+^|1  
[attachment=120726] Cu)%s  
c Eh0Vh-]  
3. 实例#1:出瞳衍射法 {WM&  
,q'gG`M N  
[attachment=120727] <{-(\>f!9  
[attachment=120728] $v?! 6:  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 WwCK  K  
u~naVX\3b  
[attachment=120729] Pp JE|[]  
s= GOB"G  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 M&}oat*  
WIH4Aw  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 5tgILxSK  
#+k .b_LS  
[attachment=120730] 2]_4&mU  
#(26t _a  
查看完整的应用实例 rlUdAa3  
`ykMh>*{  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 b. %B;qB  
0$F _hZU  
[attachment=120731] J^F(]  
<L!~f`nH2  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 OH!$5FEc  
\KnD"0KW   
1. 例#3:刻意忽略衍射 WO+?gu  
DO1N`7@o  
[attachment=120732] q. ,p6D  
mKf>6/s{c  
查看完整的应用实例 \0^rJ1*  
JQbMw>Y  
[attachment=120733] 0,L$x*Nj5  
[attachment=120734] #BT6bH08X  
2. 实例#3:包含衍射 g.`t!6Hc  
&=6cz$]z  
[attachment=120735]
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