[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 _>I5Ud8(-  
Qg=~n:j  
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。 sqRuqUj+  
SF7 Scd  
hI0l2OE  
K6oLSr+EAK  
2. 三种傅里叶变换 I^=M>_s4  
n9DFa3  
 快速傅里叶变换(FFT) Y.J$f<[R  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Gx($q;8  
 半解析傅里叶变换(SFT) f5Oh#  
- 一种无需近似的高效重构。 ,88}5)b[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 /8T{bJ5  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) rD gl@B
3  
 逐点傅里叶变换(PSF) IZLX[
y  
- 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。 uWE@7e4'I  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 pz+#1=b]  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ^gImb`<6-  
IT|CfQ [D  
u#<]>EtbB  
!WXSrICX[  
3. 每个元件的设置 Y!zlte|P  
Zlhr0itf  
 傅立叶变换设置 l"/Os_4O  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 X@rAe37h+  
- 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。 NG ~sE&,7  
- 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) KC'{>rt7  
va\cE*,@ns  
-[z;y73]t  
dL>ZL1.$  
4. 每个元件的设置 A7se#"w  
%|Vq"MW,I  
 傅里叶变换设置 XQ>m8K?\d  
n7vi@^lf(  
       uP:'e8  
gueCP+a_  
5. 默认的傅里叶变换设置 pB`<4+"9  
Flsf5 Tr0  
 光源模式和探测器的设置 ZC"p^~U_e[  
- 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`sV\'`!}  
- 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。 0:nyOx(;  
Nsb13mlY  
'tekn
e  
L,$9)`j  
6. 特殊情况     ;IyQqP#,<  
p)`JVq,H/B  
 多表面元件 G9;WO*  
- 对下列情况应当特别考虑 :7gIm|2"]  
•透镜系统元件 L fhd02  
•球面透镜元件 5K0Isuu>>  
- 此类组件可以理解为 $P$OWp?b  
•一组曲面元件，以及 t5S S]  
•之间有一些自由空间 ~O!v?2it8q  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 [1Rs~T"  
tG'c79D\  
2]|+.9B  
&0'BCT  
 在k域的元件 dXZV1e1b&#  
- 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 5Jd,]~KAP  
- 这适用于以下情况 1:?WvDN=  
•平面表面元件 qbjRw!2?w  
•分层介质元件 cOcm9m#  
•光栅元件 \O[Cae:^?  
•功能光栅元件 .M04n\  
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uTQ/_$  
  2!A/]
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 E8/P D  
{B34^H:  
1. 实例#1：成像的光源模式 =4G9ev 4  
W<t,Ivg  

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查看完整的应用实例 N G4wtDa  
*x$\5;A  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 E=7~\7TE  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 D+tn<\LF  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ip~PF5  
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  ))<3+^S0V\  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Ie4}F|#=  
U)2\=%8  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ,JX/`7y  
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5F$W^N  
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查看完整的应用实例 lj(}{O  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 - 3kg,=HU;  
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qlO(z5Ak  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Z3)1!|#Q  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 4 QD.'+L  
YvRMUT  
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查看完整的应用实例 a~=$9+?w  
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l-g+E{ZM  
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2. 实例#3：包含衍射 YLk/16r  
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