[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Oo0$n]*;W  
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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。 !1l2KW<be  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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2. 三种傅里叶变换 !9!Ns(vUM  
YF"D;.  
 快速傅里叶变换(FFT) }C'z$i( y  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ,Bta)  
 半解析傅里叶变换(SFT) mrJQB I+  
- 一种无需近似的高效重构。 a@7we=!  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 &3JbAJ|;X  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ~/NA?E
-c  
 逐点傅里叶变换(PSF) Wb|IWnH$  
- 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。 p$ko=fo-*_  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 b+C>p2%  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ctCfLlK  
[$./'-I]  

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3. 每个元件的设置 *s!8BwiE  
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 傅立叶变换设置 1jV^\x0  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 X+*| nvq]  
- 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。 bH=5[  
- 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) tVe*J@i\$  
MAR;k?d  

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W<x2~HW(  
4. 每个元件的设置 mxWaXb  
+Q'/c0o  
 傅里叶变换设置 4Q]+tXes  
[<%yUy  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       n,0}K+}  
y/PEm)=Tt  
5. 默认的傅里叶变换设置 K=~h1qV:  
lP@9%L  
 光源模式和探测器的设置 >g

 F  
- 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。 nyMA%9,B  
- 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。 TX*P*-'  

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P_qxw-s  
6. 特殊情况     sQ`8L+oY  
{g);HnmPN  
 多表面元件 1di?@F2f  
- 对下列情况应当特别考虑 1LE8,Gm&  
•透镜系统元件 hwO]{)%  
•球面透镜元件 B0YY7od  
- 此类组件可以理解为 bg$e80  
•一组曲面元件，以及 & XrV[d[>  
•之间有一些自由空间 Bz24U wcZ  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 3)T
5}_  
PvA%c<z  

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Kj-`ru  
<( MBs$b  
 在k域的元件 [szwPNQ_  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 !E*-\}[  
- 这适用于以下情况 iBc( @EJ  
•平面表面元件 0.Iw/e   
•分层介质元件 ha(hG3C  
•光栅元件 |D^[]*cEH  
•功能光栅元件 fs`<x*
}K  
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H!xBFiOH$n  
  &QE* V  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 %fxGdzu7.  
#7g~Um%p  
1. 实例#1：成像的光源模式 0">#h  
k|BEAdQ%M  

图片:1-200Q910455T60.png

l\(t~Q  
查看完整的应用实例 [,fMh $t  
5[;^Em)C  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 n'R 8nn6^  
5:AAqMa  

图片:1-200Q9104G3D2.png

20K<}:5t1  

图片:1-200Q9104P3312.png

+]AE}UXZoh  
i1scoxX3\  
3. 实例#1：出瞳衍射法 q!FJP9x  
.!Z.1:YR  

图片:1-200Q9104SD64.png

>w V$az  

图片:1-200Q9104Z3960.png

Bg34YmZ  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ]P 2M  
{wd.aUB  

图片:1-200Q910492YW.png

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  <iTaJa$0m  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 5[I9/4,  
TpnkJygIm  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 2sf/^XC1  
kKCkjA:o##  

图片:1-200Q9105040H0.png

z[7U>q[E  
(I\aGGW  
查看完整的应用实例 'av OQj]`K  
E]+W^VG  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 J4x1qY)Y&v  
J]Y." hi  

图片:1-200Q910511DV.png

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E|ZY2&J`4  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 *BSL=8G{  
9}5Q5OZ  
1. 例#3：刻意忽略衍射 n /rQ*hr  
#opFUX-  

图片:1-200Q9105200K2.png

U-|gtND  
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查看完整的应用实例 S6Kaw  
D?9=q  

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& {B,m%G  
2. 实例#3：包含衍射 ]1gt|M^  
 #p\sw  

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