[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 zHz>Gc  
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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。 G gA:;f46  
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h1n6=v2  
>QvqH 2  
;Us6:}s  
2. 三种傅里叶变换 gh*k\0  
+58^{_k+%  
 快速傅里叶变换(FFT) :*,!gf  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ?OF$J|h  
 半解析傅里叶变换(SFT) *Vq'%b9  
- 一种无需近似的高效重构。 =23B9WT  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 9)]`le  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) nw--  
 逐点傅里叶变换(PSF) /nA>ox78  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 h ChO  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 qjkWCLOd  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) M !"Q7>d  
5JVBDA^#om  
i^jM9MAi  
xj
U0&  
3. 每个元件的设置 sj&(O@~R  
]kmAN65c  
 傅立叶变换设置 *!y04'p`<  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 &$CyT6mb^  
- 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。 y'8T=PqY[t  
- 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) 89D`!`Ah]  
X%-hTl  
ag:<%\2c  
hlV(jz  
4. 每个元件的设置 ,Aq, f$5V  
um]*nXIr  
 傅里叶变换设置 jWxa [>  
[= E=H*j  
       ;WN%tI)  
bt=D<YZk  
5. 默认的傅里叶变换设置 l2Py2ZI-b  
V4"o.G3\o  
 光源模式和探测器的设置 e[T3,2C  
- 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。 @]X!#&2>  
- 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。 TTj] _R{n  
nY1PRX\  
Bq~S=bAB>R  
!lEV^SQJs  
6. 特殊情况     K6B6@  
!?i9fYu  
 多表面元件 ~8k`~t!
 
- 对下列情况应当特别考虑 5ip ZdQ^  
•透镜系统元件 78xiT  
•球面透镜元件 %iIr %P?  
- 此类组件可以理解为 +gndW  
•一组曲面元件，以及 P!9-!+F"  
•之间有一些自由空间 `ZC -lAY  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Gv)*[7  
o%]b\Vl6  
&JLKHwi/  
mp(:D&M  
 在k域的元件 tx1TtWo  
- 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 js)E:+{A,  
- 这适用于以下情况 
ri"=)]  
•平面表面元件 5 YIk  
•分层介质元件 6S%KUFB+e  
•光栅元件 65&+Fv  
•功能光栅元件 p'/%"  
#CeWk$)m  
:]\-GJV5  
  0_>1CW+X  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 $dt* 4n'  
6 ;\>,  
1. 实例#1：成像的光源模式 ,5*<C'9  
)u!}`UJ  
%I)*5M6  
查看完整的应用实例 >
]\oVG
 
`kOp9(Q{  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 &s.-p_4w^D  
bb/A}< zD  
MGKSaP;x  
QA!'p1{#  
![%:X)?  
3. 实例#1：出瞳衍射法 1@]gBv<  
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!Cm9DzG  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 +{e2TY  
Y#-pK)EeU  
uhmSp+%  
  ''EFh&F  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 =p!Hl#  
]'i}}/}u2  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ss7Z-A4z  
1NlpOVq:)  
UD]RW
N  
)Oj%3  
查看完整的应用实例 l(tMo7iPa  
G`jJKiC  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Bd13p_V"6  
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P<xCg  
Fmrl*tr  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Q;p% VQ  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 1,G f;mcQ  
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查看完整的应用实例 ?)c9!hR  
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2. 实例#3：包含衍射 0',-V2  
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