[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 a3VM'  
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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。 >rP#ukr5  
b-Z4 Jo G  
q\q=PB6r  
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2. 三种傅里叶变换 DEw8*MN  
`-\/$M9s=  
 快速傅里叶变换(FFT) &%2*Wu;  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ; h`0ir4[A  
 半解析傅里叶变换(SFT) R.s^o]vT  
- 一种无需近似的高效重构。 2~*Ez!.3  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 C'!;J  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 2TES>}  
 逐点傅里叶变换(PSF) F*Z=<]<+  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 -wv6s#"u  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 QeDQo  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) NB7Y{) w  
N6T{  
9M /SH$Qy  
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3. 每个元件的设置 jr /lk  
H Y ynMP  
 傅立叶变换设置 ]u-02g  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 a|BcnYN  
- 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。 W{5:'9,  
- 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) bpkwn<7
-  
}%-t+Tf,  
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4. 每个元件的设置 ~aXqU#8  
E_1="&p  
 傅里叶变换设置 : 5U"XY x@  
nq19Q)  
       R|P_GN6>  
M('d-Q{B7L  
5. 默认的傅里叶变换设置 g2R@`./S  
(5<^p&  
 光源模式和探测器的设置 #RMI&[M  
- 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。 /EMJSr  
- 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。 a1.|X i'/z  
j+8TlVur  
 Q2p)7G  
D%7
kBfCb  
6. 特殊情况     [,~TaP}m  
7dX/bzUVz8  
 多表面元件 #g5^SR|qE  
- 对下列情况应当特别考虑 m9md|yS  
•透镜系统元件 C*I(|.i@
 
•球面透镜元件 q+a.G2S  
- 此类组件可以理解为 e9^2,:wLB  
•一组曲面元件，以及 XMRNuEU  
•之间有一些自由空间 xAwf49N~  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 8z<r.joxC  
3_`szl-  
Hwm?#6\5  
L fl-!1  
 在k域的元件 .1QgK  
- 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 M]HgIL@9#  
- 这适用于以下情况 *]x*B@RF  
•平面表面元件 >?YNW   
•分层介质元件 3P <'F2o  
•光栅元件 q6wr=OWD  
•功能光栅元件 ,}C8;/V  
vtMJ@!MN;  
WA)Ij(M8 p  
  g6sjc,`  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 \m@Y WO?L  
l SkEuN  
1. 实例#1：成像的光源模式 n~Szf  
WjM>kWv  
QMk+RM8U  
查看完整的应用实例 Y'Z+, CNf  
=!ac7i\F  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 {$^SP7qV#>  
6U,fz#<,}  
y~F<9;$=  
,vG<*|pn  
E/za@W  
3. 实例#1：出瞳衍射法 WA LGIW  
+#]|)VZ  

[}3cDR  
}.:d#]g8  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 i~&c|  
^p_u.P  
K@@9:T$  
  (:Cc3  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 3ViM ?p  
b4 hIeBI\  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 b Dg9P^<n  
4R+P  
o@dy:AR  
acOJ]]  
查看完整的应用实例 B#tdLv"I  
67J*&5? |  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 HR3_@^<7  
n=`w9qajd  
jNy?[ )  
lug} Uj  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 !*P&Eat  
|5xzl  
1. 例#3：刻意忽略衍射 kU
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查看完整的应用实例 6.Bh3p  
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2. 实例#3：包含衍射 4uX(_5#j  
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