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2023-09-27 08:15 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 ! 6i
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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。 j$ i8@]
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[attachment=120717] >|&OcU
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2. 三种傅里叶变换 F#C 6.`B
0$dNrq
快速傅里叶变换(FFT) P`Wf'C^h
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ~$& r(9P
半解析傅里叶变换(SFT) g&(~MD2{
- 一种无需近似的高效重构。
C(Gb
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 )k<~}wvQ0
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) l4.@YYzbp.
逐点傅里叶变换(PSF) OG$iZiuf
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 */h 9 "B
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Fm+)mmJP
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) DB= cc
uN^qfJ'@
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[attachment=120718] s*U& [7P
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3. 每个元件的设置 38S&7>0@|q
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傅立叶变换设置 {mr )n3
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ) x O_
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 I 6 Q_A
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) +P;D}1B#I?
g. VIe
[attachment=120719] 5|={1Lp24g
X #C7r@H
4. 每个元件的设置 SPm5tU
T k=3"y+u[
傅里叶变换设置 +s 0Bt '
L6 }x3
[attachment=120720] |*| a~t
f9bz:_;W_
5. 默认的傅里叶变换设置 q2pao?aa
<Q ~7a
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光源模式和探测器的设置
gMMd=
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 xE[tD? M{
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 {Ag}P0% '
~ab_+%
[attachment=120721] e-av@a3
L#N.pd
6. 特殊情况 bo/!u
s#
PP`n>v=n
多表面元件 6M|%nBN$|
- 对下列情况应当特别考虑 kO>{<$
•透镜系统元件 dNt|"9 ~&
•球面透镜元件 -k{R<L
- 此类组件可以理解为 \r9%;?f
•一组曲面元件，以及 +Y[+2=lO
•之间有一些自由空间 +W4g:bB1
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 p&27|1pZm
#a l^Uqd
[attachment=120722] oU5mrS.7M!
LX&P]{q KS
在k域的元件 N!~NQ-Re'
- 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 1/BMs0 =
- 这适用于以下情况 PTZ1 oD
•平面表面元件 *[Y N|
•分层介质元件 SX,z J`"
•光栅元件 Kn\(Xd.>
•功能光栅元件 *G=AhH $t
K0@7/*%
[attachment=120723] ]vFmY
I]$d,N!.
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 [SvwJ IJJ
?8 m/]P/~
1. 实例#1：成像的光源模式 wpI4P:
Q~{@3<yEI
[attachment=120724] P9^h >sV
查看完整的应用实例 7T Bo*-!
O waXG/z~
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 dVfDS-v !
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d9#4D[#
[attachment=120725] .).<L`q
[attachment=120726] :wAB"TCt0
[DE w:%
3. 实例#1：出瞳衍射法 Y'h'8
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(Mh\!rMg
[attachment=120727] z\5Nni/~6D
[attachment=120728] R<Tzt' z
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 c y$$}
}YO}LQ-|
[attachment=120729] ` pUArqf
0^z$COCv
实例#2：用于激光导星的无焦系统 7m Ns kb|
/B7
G H5
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 WG{/I/bJ_
#!Fs[A5%
[attachment=120730]
U8!njLC
V:J6eks_
查看完整的应用实例 [_- K
K_}a cU
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 t7 9MBgZ
$z]l4Hj
[attachment=120731] ;8Cqy80K
KRe=n3 1
实例#3：剪切干涉法的准直测试 OHo0W)XUU
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1. 例#3：刻意忽略衍射 zL 'n
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"kC>EtaX
[attachment=120732] 3 !L)7Z/
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查看完整的应用实例 $@j7VPE
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[attachment=120733] H5 {J2M,f
[attachment=120734] /H% pOL6(r
2. 实例#3：包含衍射 'z'm:|J W
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[attachment=120735]
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