[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 {jj]K
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O+CF/ipX/  
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。 $bF`PGR_  
(H|%?F;{l  
fS;m+D!j@  
VZ9e~){xA  
2. 三种傅里叶变换 17MN8SfQ  
IqR[&T)lj  
 快速傅里叶变换(FFT) G#_(7X&  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Y{x[N}h  
 半解析傅里叶变换(SFT) .#:@cP~v  
- 一种无需近似的高效重构。 I1eb31<  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 `Gy>tD.#V-  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ~m,mvRS  
 逐点傅里叶变换(PSF) +iZ@.LI  
- 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^/h;/!^  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 I(iGs I  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) B=o#LL  
T1g:gfw@  

LN,$P  
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"S{"7  
3. 每个元件的设置 ThT.iD[  
Q!BkS=H30K  
 傅立叶变换设置 |r<.R>  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ;I0yQlx|U  
- 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。 3!ajvSOI9j  
- 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) AR[M8RA  
 ^qSf  
_S%OX_UMn^  
0*]<RM  
4. 每个元件的设置 v]d?6g  
t&p:vXF2  
 傅里叶变换设置 f6/\JVi)-  
N?`GZ+5  
       6w
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<7RkM
 
5. 默认的傅里叶变换设置 EP% M8  
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 光源模式和探测器的设置 :">~(Rd ZH  
- 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。 e2VL/>y`  
- 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。 N|^!"/  
u+, jAkr  
S4uR\|  
$7k04e@]  
6. 特殊情况     ^HU=E@  
G1n>@Y'j''  
 多表面元件 |~T+f&   
- 对下列情况应当特别考虑 KlSY^(kHR  
•透镜系统元件 [))2u:tbS\  
•球面透镜元件 \[hrG?A  
- 此类组件可以理解为 )9;kzp/  
•一组曲面元件，以及 im^I9G  
•之间有一些自由空间 `b,g2XA  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 07HX5 Hd  
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6b1 Uj<  
-^SD6l$  
 在k域的元件 8)Bn?6.  
- 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 _ jM6ej<  
- 这适用于以下情况 a}Iz  
•平面表面元件 "MVN/Gl  
•分层介质元件 H"Em|LX^  
•光栅元件 EWvid4QEi  
•功能光栅元件 >+W?!9[p:2  
&opH\wa  
nh_xbo5L[  
  n*]x02:LjZ  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 C8%nBa/  
4h2bk\z-  
1. 实例#1：成像的光源模式 #IciNCIrG  
#xE>]U  
=F;^^VX  
查看完整的应用实例 R|
^t~h-  
e[Ul"pMvS`  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Ub-k<]yZ  
?eZ"UGZg'  
bgx5{!A  
Y{\2wU!Isn  
085 ^!AZ  
3. 实例#1：出瞳衍射法 )Z`viT  
Z_TbM^N  
[+5SEr}  
SZ1pf#w!  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 CX@HG)l  
yyYbB]D  
<GU(/S!}  
  =dJEcC_J  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 N_~Wu  
q.Aw!]:!  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Ymh2qGcj]8  
% w/1Uo24  
LB 5EGw  
Lzb [%?  
查看完整的应用实例 ^*T{-U'  
~8qFM
  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 SX<>6vH&  
[}B{e=`!  
+vY`?k`  
SX94,5 _Q  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 T"jDq1C/,E  
v6(l#,  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ;Z0cD*Jb  
G7#~=W 2M  
Pn){xfqDl  
!haXO  
查看完整的应用实例 yvnrZ&x:  
Le+8s LE`Y  
(3HgI  
uTFEI.N  
2. 实例#3：包含衍射 F;l<>|vG  
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