[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ;A_QI>>  
9TLP(  
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。 Ue7~r
PdlR  
?(z3/"g]  
N*#SY$!y  
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2. 三种傅里叶变换 827N?pU$)  
:BS`Q/<w  
 快速傅里叶变换(FFT) '@FKgy;B)-  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 4{TUoI6ii  
 半解析傅里叶变换(SFT) IaB A2  
- 一种无需近似的高效重构。 B^ h!F8DC  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 W$W7U|Z9y+  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) VCIG+Gz  
 逐点傅里叶变换(PSF) [M.Vu  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 N^)OlH  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 xAI<<[-  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) JW$#~"@r  
R!O'DM+  
UU_k"D~  
>.A{=?   
3. 每个元件的设置 :\ S3[(FV  
]du pU"VV  
 傅立叶变换设置 lH[N*9G(  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 OtJS5
A  
- 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。 <H.Ml>q:r  
- 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) F[lHG,g-  
+ad 2  
W\"cp[b  
7Y-GbG.'  
4. 每个元件的设置 xk,E A U  
\(Iy>L.  
 傅里叶变换设置 _.j KcDf  

$ysC)5q.  
       c7'Pzb)'  
rl4-nA  
5. 默认的傅里叶变换设置 OHB!ec6W  
"|hmiMdGB  
 光源模式和探测器的设置 wi!Ml4Sb  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。  H='`#l1  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 (+_Amw!W  
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O!a5  
5)}xqE"x  
6. 特殊情况     yY!jkRq%w  
Vry#  
 多表面元件 '1d-N[  
- 对下列情况应当特别考虑 | #,b1|af  
•透镜系统元件 B!,})F$x  
•球面透镜元件 9%4rO\q  
- 此类组件可以理解为 >4;A(s`  
•一组曲面元件，以及 >LjvMj ]  
•之间有一些自由空间 .; :[sv)  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
ce@(Ct  
_9<Ko.GVq  
)yjHABGJ  
sx6` g;  
 在k域的元件 ?R";EnD  
- 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 3o6N&bQ b  
- 这适用于以下情况 =!7yX;|  
•平面表面元件 Zcc6E2  
•分层介质元件 `74A'(u_  
•光栅元件 K2&pTA~OR  
•功能光栅元件 }lhJt|
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*F=wMWa  
zF{5!b  
  Nj?,'?'O}  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 JTx&_Ok#  
98x(2fCvF(  
1. 实例#1：成像的光源模式 ) ><{A  
Hf#/o{=~}  
% nJ'r?+h  
查看完整的应用实例 n*U1 M  
t0/fF'GZD  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 .x}ImI  
^}9Aq $R  
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I9_tD@s"(  
QGfU:  
3. 实例#1：出瞳衍射法 uRJLSt9m  
LTrn$k3}  
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2uz<n}IV  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 C5F}*]E[y  
V"gnG](2l  
|FH/Q-7[  
  A2]N :=  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 .I[
uXd  
BH\qm (X  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 f:e~ystm  
pkhZW8O  
B\9ymhx;g%  
G.1pg]P!  
查看完整的应用实例 tFXG4+$D  
l1a=r:WhH  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 A\gj\&B0"  
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RytQNwv3  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 R/U"]Rc  
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|/uP  
1. 例#3：刻意忽略衍射 _<&IpT{w+  
(V}DPA  
|>Kf_b Y#  
&!a[rvtZ+  
查看完整的应用实例 zAS&L%^tV  
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27}k63\  
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2. 实例#3：包含衍射 $U3s:VQ'  
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