[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Fg'{K%t4  
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n0b\d  
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。 @xso{$z?j  
tw.z5  
gS`Z>+V5!c  
AMO{ee7Po  
2. 三种傅里叶变换 %nE%^Enw  
ZP&iy$<L  
 快速傅里叶变换(FFT) IjXxH]2  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 _J#oAE5]!  
 半解析傅里叶变换(SFT) |z&7KoYK'  
- 一种无需近似的高效重构。 5Z"N2D)."  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 klY
, @  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Jw^my
4  
 逐点傅里叶变换(PSF) T!pZj_ h=  
- 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。 FL&Y/5  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 8]O#L}"  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) #e[r0f?U  
aSJD'u4w.a  
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/OMgj7olD  
3. 每个元件的设置 ~x@V"rxGw  
y&\t72C$Fi  
 傅立叶变换设置 H`Zg-j`  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 PlgpH'z4$  
- 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。 wAzaxeV=  
- 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) +%~me?  
nLPd]%78>  
Y$j!-l5z  
nrXKS&6  
4. 每个元件的设置 F&3:]1  
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 傅里叶变换设置 9(_n8br1  
ycvgF6Me<  
       :!fY;c?  
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5. 默认的傅里叶变换设置 qF`]}7"^  
<'A-9y]-v  
 光源模式和探测器的设置 6@FxPi9|#  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 *#@{&Q(Qh  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Rt5Xqz\6i  
M9(lxu y1  
3vQVk  
4X}TG  
6. 特殊情况     1-.i^Hal  
l2wu>Ar7.  
 多表面元件 3hzz*9/n  
- 对下列情况应当特别考虑 :`<MlX  
•透镜系统元件 U^K8^an$  
•球面透镜元件 <A`S
C;k\u  
- 此类组件可以理解为 <$#^)]Ts  
•一组曲面元件，以及 *7#5pT~  
•之间有一些自由空间 f3h]t0M  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Y;dqrA>@  
uBC#4cX`D*  
tn(6T^u  
-&)  
 在k域的元件 "avG#rsH  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 9J<vkxG9`  
- 这适用于以下情况 ' 8Q}pp`  
•平面表面元件 5a2;@}%V  
•分层介质元件 ygK,t*T20  
•光栅元件 xf|C{XV@H  
•功能光栅元件 %/!f^PIwX  
A,7* 52U  
bhfKhXh8  
  8k.#4}fP  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 4CS$%Cu\?w  
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1. 实例#1：成像的光源模式 qK%#$Jgq
A  
(S6>^:;=~  
n*#HokX  
查看完整的应用实例 O>" |5wj  
 _BCq9/  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 1p<*11  
z$(`{ o%a  
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wX!0KxR/Z  
e{^lD.E  
3. 实例#1：出瞳衍射法 6!=q+sw/X  
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ItZ*$I1<  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 9w1`_r[J  
U_UN& /f  
3 [O+wVv  
  "K;""]#wg0  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 =t|,6Vp  
P#rS.CIh  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 PMQlJ&  
H5CL0#I  
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查看完整的应用实例 Ac}5,  
BJp~/H`vd  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ajf(Ii\/  
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Dh<}j3]  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Qr-,
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1. 例#3：刻意忽略衍射 #TB 3|=  
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B& 5Md.h  
s;[WN.  
查看完整的应用实例 g?@fHFct  
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2. 实例#3：包含衍射 D&DbxTi  
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