[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 9Lh|DK,nV/  
w&4~Q
4  
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。  FgL,k  
Jc)^49Rf  

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;n\= R 5.  
~OePpa\  
2. 三种傅里叶变换 *5<Sr q'  
 p!Eft/A(  
 快速傅里叶变换(FFT) rbT)=-(  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 kt4d;4n  
 半解析傅里叶变换(SFT) S osj$9E  
- 一种无需近似的高效重构。 !ZDzEP*  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 EBtLzbj  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) uP\lCqK,  
 逐点傅里叶变换(PSF) Bx[rC  
- 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。 2iu_pjj  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `
Q+moX  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) >:=|L%]s;\  
?S?2 0  

图片:1-200Q9103601c3.png

GRy-+#,b"  
D@EO=08<b  
3. 每个元件的设置 #k3t3az2{  
.oEmU+  
 傅立叶变换设置 vd`}/~o  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 g<*BLF  
- 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。 /yLZ/<WN  
- 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) y}C`&nW[=  
g~UUP4<$"  

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HE<1v@jW  
yGg,$WM  
4. 每个元件的设置 DoC(Z)o  

9;yn}\N `  
 傅里叶变换设置 )'l*Tl  
V8=Y@T,  

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       'gQidf  
39{{7(hh  
5. 默认的傅里叶变换设置 kF7(f|*  
Z -%(~  
 光源模式和探测器的设置 bbxLBD'  
- 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。 PiFD^w  
- 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。 E^w:KC2@  
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图片:1-200Q9104034912.png

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D+lzFn$
3  
6. 特殊情况     !? ^h;)a  

<"o"z2  
 多表面元件 $-+/$!  
- 对下列情况应当特别考虑 (2?G:+C 7  
•透镜系统元件 k {-  
•球面透镜元件 {F&-7u0  
- 此类组件可以理解为 xr0haN\p"  
•一组曲面元件，以及 K}[>T(0E  
•之间有一些自由空间 &Bx J  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 [NnauItI  
HG/p$L*  

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n(~\l#o@  
G0n'KB
 
 在k域的元件  Lw1T 4n  
- 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 ^4%Zvl  
- 这适用于以下情况 t+CWeCp,  
•平面表面元件 (3\Xy   
•分层介质元件 Dj\e@?Y  
•光栅元件 IB.yU,v  
•功能光栅元件 wo5ZxM  
Z?MoJ{.!?R  

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- ~O'vLG  
  {#IPf0O  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 M8w5Ob  
Ql?^ B SqG  
1. 实例#1：成像的光源模式 `h;k2Se5  
o6"*4P|  

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查看完整的应用实例 ;%J5=f%z)  
j:5%ppIY  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 `n!viW|tB  
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hwnx<f '  
3. 实例#1：出瞳衍射法 %IL6ix  
%;`>`j5  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ?_6YtR,{  
H;<!TX.zD  

图片:1-200Q910492YW.png

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  dAx96Og:X"  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 jm>3bd  
dOa!htx]  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 bC@k>yC-  
qZ2&Xw.{1  

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a7H0!9^h  
查看完整的应用实例 OQ_stE2i  
bv?0.{Z  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 OKuD"   
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 ]XUl@Y.   
\Z)1 ?fq  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Qqs"?Z,P  
5#:pT  

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查看完整的应用实例 Rc
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2. 实例#3：包含衍射 +Al>2~  
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