[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 w '?xewx  
l:v:f@M&
 
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。 t_HS0rxG  
o<@b]ukl&  
cI)T@Zg_o+  
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2. 三种傅里叶变换 P@P(&{@  
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 快速傅里叶变换(FFT) rYUhGm
g`  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 `6:;*#jO,  
 半解析傅里叶变换(SFT) 9U1cH qV  
- 一种无需近似的高效重构。 d#yb($HAJ  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ]m}<0-0  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) C2RR(n=N^  
 逐点傅里叶变换(PSF) 2_@vSwC  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 pp{Za@j  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ~e,k71  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Qhlgu
!  
JBa( O-T  
=KfV;.&  
19a/E1  
3. 每个元件的设置 ~~eR,HYk  
~IvAnwQ'  
 傅立叶变换设置 z(]14250  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 kfER  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 =fmM=@!$<  
- 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) Dohq@+] O  
5:(uD3]  
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4. 每个元件的设置 v;.7-9c*  
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 傅里叶变换设置
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AF5.)Y@.  
        9?c0cwP?  
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5. 默认的傅里叶变换设置 Xq`|'6]/  
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 光源模式和探测器的设置 7{HJjH!zx  
- 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。 V_pWf5F  
- 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。 j'Ry.8}  
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S;#S3?G  
hES_JbX}]  
6. 特殊情况     7PG&G5  
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 多表面元件 Y;3DU1MG0  
- 对下列情况应当特别考虑 H8d%_jCr  
•透镜系统元件 3|4jS"t{
f  
•球面透镜元件 PveY8[i  
- 此类组件可以理解为 G+Ft2/+\  
•一组曲面元件，以及 6gz !K"S  
•之间有一些自由空间  pv<$ o  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 X yi[z tN  
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 在k域的元件 hl`4_`3y  
- 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 SV%;w>  
- 这适用于以下情况 hM~9p{O  
•平面表面元件 &,B\ig1Jf  
•分层介质元件 &2-d
ZK  
•光栅元件 7x8/Vz@\  
•功能光栅元件 _U}pdzX?  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 8Jnb/A}  
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1. 实例#1：成像的光源模式 &'{6_-kh  
yhzC 9nTH  
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查看完整的应用实例 ?.1yNO*s  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 &h1.9AO  
N!R>L{H>  
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VF8pH<  
3. 实例#1：出瞳衍射法 I8
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z ((Y\vP  
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vv0A5p8H  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 #{-l(016y  
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Ql`N)!  
  1F`1(MYt9  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 CK4C:`YG  
f(}?Sp_  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Zy!^HS$  
} a#RX$d&  
@smjXeFo  
L1P.
@hJ  
查看完整的应用实例 S\$=b_.  
)"W__U0  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 5d?\>dA  
WC2sRv4]3  
3zC<k2B  
dMn0nc+  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 A7U]wW9  
+5AWX,9,-  
1. 例#3：刻意忽略衍射 #8xP,2&zf  
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e,J q<=j  
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查看完整的应用实例 -zn$h$N4  
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2. 实例#3：包含衍射 -@=As00Bg  
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