[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Z.]=u(=a  
GWU"zWli]z  
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。 _ `RCY^t  
%bp8VR sY  

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\ M_}V[1+  
EMV<PshW=  
2. 三种傅里叶变换 7%E]E,f/#  
/_`f b)f  
 快速傅里叶变换(FFT) mF?GQls`  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。
b"t<B2N  
 半解析傅里叶变换(SFT) >brf7h  
- 一种无需近似的高效重构。 _7O;ED+  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 NiCH$+c\  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) I4%p?'i,C  
 逐点傅里叶变换(PSF) \GR M,c  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 Kc>C$}/}$  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 \1AtBc&  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Q bg,q  
4rmSo^vK  

图片:1-200Q9103601c3.png

P?y3YxS  
<HLe,  
3. 每个元件的设置 ),<E-Ub  
fY|Bc<,V9)  
 傅立叶变换设置 0u?{"xH{+}  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ,<^7~d{{3m  
- 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。 :N826_q  
- 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) S~8w-lG!  
w/L^w50pt  

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"w)Y0Qq*z  
]kN<N0;\d  
4. 每个元件的设置 yU-^w^4  
Lv`*+;1K  
 傅里叶变换设置 Y7vTs
eq  
6N{Vcfq  

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       Y:~A-_  
%TY;}V59b  
5. 默认的傅里叶变换设置 _^)Wrf+  

9>t
 
 光源模式和探测器的设置 >q'xW=Y j\  
- 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。 U{IY F{;@  
- 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。 yqy5i{Y
 
%:v59:i}  

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J3]!<v=  
qk;vn}auD]  
6. 特殊情况     L|y4u;-Q  
jRswGMx  
 多表面元件 b8?qYm  
- 对下列情况应当特别考虑 @}#"o  
•透镜系统元件 xiu?BP?V  
•球面透镜元件 !]%M  
- 此类组件可以理解为 G}o?lo\#h  
•一组曲面元件，以及 Cm~h\+"  
•之间有一些自由空间 -=W"  
- 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  
Q^^.@FU"x  

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p^2"g~  
Fq{Z-yVp  
 在k域的元件 ]gN]Cw\L  
- 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 {K{&__Nk  
- 这适用于以下情况 h)%}O.ueB  
•平面表面元件 b.qp&2A  
•分层介质元件 (nhv#&Fd+  
•光栅元件 sUaUZO2V  
•功能光栅元件 Hx}K wS  
-IBf;"8f  

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cJEOwAN  
  LPjsR=xi  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 \
z}/=Qgc  
ZE#f{qF(  
1. 实例#1：成像的光源模式 o<`)cb }  
F{1;~Yg%  

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m){.{Vn]  
查看完整的应用实例 ap;tggi(H  
#A8d@]Ps  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 > ,L'A;c}  
)" H$1  

图片:1-200Q9104G3D2.png

1vcI`8%S+u  

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X-oHQu5  
%IS'R`;3  
3. 实例#1：出瞳衍射法 qyP|`Pm4  
c5uT'P"  

图片:1-200Q9104SD64.png

8ALvP}H  

图片:1-200Q9104Z3960.png

2W
lk]  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 d*26;5~\  
a:jRQ-F)  

图片:1-200Q910492YW.png

Sd;/yC8  
  sQ65QJtt0A  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 C24[brf  
g-=)RIwm  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 qC9$xIWq  
@Taj++ua  

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(~/VP3.S  
~mc7O  
查看完整的应用实例 G| pZ  
wiWpzJz  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 \14"Bgj1  
V\zf yH\~  

图片:1-200Q910511DV.png

mj0{Nd  
#n^P[Zw  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 jsSxjf;O  
&
6A'}9Ch  
1. 例#3：刻意忽略衍射 0$3\DS<E  
ReOp,A/y  

图片:1-200Q9105200K2.png

G l+[|?N  
OKfJ  
查看完整的应用实例 P"0S94o:5J  
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Ktg{-X
l  

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5EDN 9?a  
2. 实例#3：包含衍射 }f)$+mi  
OaU-4 ~n;  

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