[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要
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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。 YUo{e=m|  
"0o1M\6Z  
a.+2h%b  
-<kl d+  
2. 三种傅里叶变换 fMe "r*SU  
aEr<(x!|"  
 快速傅里叶变换(FFT) >$,A [|R  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 =a>a A Z  
 半解析傅里叶变换(SFT) `YTagUq7  
- 一种无需近似的高效重构。 x\t)u
M%  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 T'9I&h%\  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) )(~s-x^\z@  
 逐点傅里叶变换(PSF) 8Xpf|?.  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 \u@4eBAV  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 CW*Kd
t  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) [:gPp)f,  
~ZeF5  
yidUtSv=,  
^)ouL25Z*2  
3. 每个元件的设置 3R(GO.n=]  
Xd%c00"U  
 傅立叶变换设置 CJB   
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Gt4| ]  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 IXb]\ )  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) Z;kRQ  
*yJCnoF  
x)eYqH~i  
1e`/N+6u  
4. 每个元件的设置 Q!DH8'|4?L  
Wyu$J  
 傅里叶变换设置 PI{;3X}9$,  
3xS+Pu\)  
       &phers  
Cz=HxU80J  
5. 默认的傅里叶变换设置 zfvMH"1  
X._skq  
 光源模式和探测器的设置 4;anoqiG\  
- 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。 gL%%2 }$  
- 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。 06@^knm  
_`yd"0Ux  
,|hM`<"?  
V<~.:G$3H  
6. 特殊情况     4yhan/zA  
$hexJzX  
 多表面元件 W}&[p=PAS  
- 对下列情况应当特别考虑 r*#ApM"L  
•透镜系统元件 :1h1+b@,  
•球面透镜元件 SMHQo/c r  
- 此类组件可以理解为 |l\&4/SJ  
•一组曲面元件，以及 2=Sv#  
•之间有一些自由空间 eF]`?AeWQ  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 }SL&Y`Y]  
VO#x+u]/  
@tQu3Rq@  
I9S=VFhZ`  
 在k域的元件 P%?|V_m  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ^%(HZ'$wC  
- 这适用于以下情况 p<b//^  
•平面表面元件 G-`4TQ  
•分层介质元件 v&t~0jX,  
•光栅元件 o+UCu`7e  
•功能光栅元件 \Fd6
Q_  

IXE`MLc  
4to)ff  
  >b2j j+8  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 l-;u*JA  
y %R-Oc  
1. 实例#1：成像的光源模式 WZz8VF  
0=N,y  
3r{3HaN(^'  
查看完整的应用实例 N?cvQR{r9  
W+HiH`Qb]  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 j\W"P_dpd  
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Ze `=n  
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;U7o)A;  
3. 实例#1：出瞳衍射法 R]{zGFnx  
0,1x- yD  
F@m]Imn5Dx  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 +ucj>g1(#  
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2;x  
  G]Rb{v,r  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 <( "M;C3y  
ug?gVK  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 E?\&OeAkO  
;E,^bt<U  
;<=Z\NX  
}XmrfegF  
查看完整的应用实例 Eb 8vnB#  
OS$}ej\  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 *\#/4_yB}  
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8 $5 y]%!  
c@SNbY4}%  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 '6^+|1  
Y-Iu&H+\  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ^?+qNb
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查看完整的应用实例 AN193o   
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2. 实例#3：包含衍射 ?L K n  
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