[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 8y9oj9 ;E]  
>HvgU_  
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。 IYeX\)Gv&  
x|>N  
(/x%zmY;/U  
XH9Y|FX%#  
2. 三种傅里叶变换 %Vf3r9 z  
Q8]lz}  
 快速傅里叶变换(FFT) y~,mIM$[@  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 `zD]*i(  
 半解析傅里叶变换(SFT) {0a (R2nB  
- 一种无需近似的高效重构。 $ {Y?jJ  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 iUNlNl ?  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) uBdS}U  
 逐点傅里叶变换(PSF) [1OX:O|  
- 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。 R07 7eX  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。  y5"b(nb  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) azEN_oUV  
>_R,^iH"  
[^oTC;  
teRK#: .P  
3. 每个元件的设置 }vppn=[Y  
*{_WM}G  
 傅立叶变换设置 3aD\J_  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 $K_G|Wyi  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 oqLM-=0<}  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) BKd03s=  
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a]JQZo1$  
J|$(O$hYy  
4. 每个元件的设置 oP[R?zN  
[(*ObvEF  
 傅里叶变换设置 I.C,y\  
]
@Gw$  
       75>)1H)Xm  
-0pAj}_2}  
5. 默认的傅里叶变换设置 UEm~5,>$0  
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 光源模式和探测器的设置 ,CGq_>Z  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 u 2)#Ml  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 OI@;ffHSW  
`>kHJI4  
#2dd`F8  
Ptj,9bf<\  
6. 特殊情况     Ub>Pl,~'  
zO@7V>2  
 多表面元件 M1>2Q[h7  
- 对下列情况应当特别考虑 **RW 9F
U  
•透镜系统元件 F.N4Q'2Z  
•球面透镜元件 oRp;9   
- 此类组件可以理解为 ;+86q"&n  
•一组曲面元件，以及 #b^x!lR  
•之间有一些自由空间 rM|] }M=_V  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 L%hVts'  
HU~,_m  
\J)ffEK
Ip  
8w 2$H  
 在k域的元件 ZUkrJ'  
- 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 XIS.0]~  
- 这适用于以下情况 In3},x+$  
•平面表面元件 Cp`>dtCd  
•分层介质元件 /o/0 9K  
•光栅元件 ;!k{{Xndd  
•功能光栅元件 
~7kIe+V  
<Z0N)0|  
hny(:Dj  
  Rt%3\?rf  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 834E ]2  
nQ\)~MKd  
1. 实例#1：成像的光源模式 lZ\Si  
O8!> t7x  
9f wFSJx  
查看完整的应用实例 xJ
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-5&|"YYjr{  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 uU|fCwQt  
y4^w8'%MC  
%T_4n^beFQ  
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.q!U@}k.  
3. 实例#1：出瞳衍射法 o3s ME2  
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qGH s2Og  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 N:_U2[V^d  
bOY<C%;C
 
;Wo\MN  
  Os9;;^k  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 D09/(%4j  
v?9  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 *irYSTA$  
N~Kl{">`  
qaj~q(j~C  
G"xa"hGF  
查看完整的应用实例 L_k'r\L  
<<ze84E  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ~EV7E F  
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C}7c:4c  
xUKn  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 B\tP{}P8{  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 0Ud.u  
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U}=o3u  
F$!K/Mm[  
查看完整的应用实例 t9!8Bh<  
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2. 实例#3：包含衍射 figCeJ!W4  
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