[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 e^lWR]v  
N)&4Hy  
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。 "R8KQj  
l2;CQ7  

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V138d?Mm  
2. 三种傅里叶变换 ~EK'&Y"1  
WD'#5]#Y  
 快速傅里叶变换(FFT) Isx#9C  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ~tOAT;g}q  
 半解析傅里叶变换(SFT) tK k#LWB  
- 一种无需近似的高效重构。 :SxW.?[%u  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 w`l{LHrR  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) JWA@+u*k  
 逐点傅里叶变换(PSF) BL 3gKx.'  
- 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。 W+*5"h  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 M)sZ
SH.<O  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) D1nq2GwS  
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e[Abp~@M1  
3. 每个元件的设置 5wUUx#  
6rS$yjTX!  
 傅立叶变换设置 g@\fZTO  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 $ "Bh]
-  
- 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。 :8A!HI}m{  
- 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) 9}z0J  
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4. 每个元件的设置 ]tY ^0a  
*!^<m0  
 傅里叶变换设置 OM{WI27  
;;A2!w{}[i  

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       vky.^  
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5. 默认的傅里叶变换设置 GJqE!I,.  
b~-%c_  
 光源模式和探测器的设置 xUfbW;;]UU  
- 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。 .5!t:FPOv  
- 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。  ["}rk  
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:$+-3_oLMQ  
6. 特殊情况     hR5_+cuIp  
mw5?[@G-  
 多表面元件 .UoOO'1K  
- 对下列情况应当特别考虑 Ngg?@pG0y  
•透镜系统元件 zXsc1erli  
•球面透镜元件 1n\ t+F  
- 此类组件可以理解为 ){r2T1+-%  
•一组曲面元件，以及 id?h>g  
•之间有一些自由空间 5{$LsL  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 )!tK[K?5  
!a$ D4(`v  

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^T~gEv  
Pl-5ncb\  
 在k域的元件 B^%1Rpcn  
- 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 -R>}u'EG>  
- 这适用于以下情况 l
1]p'Liuu  
•平面表面元件 rWh6RYd<T  
•分层介质元件 J9T3nTfL  
•光栅元件 ={?vAb:  
•功能光栅元件 N N|u_  
=+w*gDr  

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:iR \%  
  7RDDdF E!  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 .@Ut?G  
LK"  bC  
1. 实例#1：成像的光源模式 ,7XtH>2s  
2DD:~Tbi  

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LW:o8ES33  
查看完整的应用实例 m0{!hF[^  
n&MG7`]N  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 )etmE  
5sPywk{  

图片:1-200Q9104G3D2.png

&uUo3qXQ5l  

图片:1-200Q9104P3312.png

2&Nb  
bxK(9.  
3. 实例#1：出瞳衍射法 PA w-6;  
RllY-JBO  

图片:1-200Q9104SD64.png

U}SXJH&&E  

图片:1-200Q9104Z3960.png

oUQ07z\C  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 5X.e*;  
ob_I]~^I?|  

图片:1-200Q910492YW.png

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  e"r)R8  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 fFjH "2WD  
d3^OEwe  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 jEXW  
HyiFy7j  

图片:1-200Q9105040H0.png

Jw~( G9G  
)EyI0R]5  
查看完整的应用实例 1+`l
7'F  
0N=X
74  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 .lhn;*Yi  
_if|TFw;h  

图片:1-200Q910511DV.png

|+ge8uu?C  
juBw5U<  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 :Sg_tOf  
midsnG+jnf  
1. 例#3：刻意忽略衍射 27ckdyQx  
1xf=_F0`&  

图片:1-200Q9105200K2.png

A$g+K,.l  
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查看完整的应用实例 *]JdHO  
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2. 实例#3：包含衍射 2fIRlrA$  
1p`+  

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