[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 gR;8ht(pd(  
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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。 XewXTd#x  
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q: TT4MUj<  
V5u}C-o  
2. 三种傅里叶变换 5%QC ][,  
5 dfe@$  
 快速傅里叶变换(FFT) %oh`EGmVP  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Txt%nzIu  
 半解析傅里叶变换(SFT) bB;~,W&E1  
- 一种无需近似的高效重构。 N753  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 pHj[O?F  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) '9-axIj70  
 逐点傅里叶变换(PSF) cuQ7kECV  
- 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。 AaVI%$  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 >@)*Sn9"  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Ha)3i{OM  
H@%7\g,`  
<JL\?)}n  
`26V`%bPkr  
3. 每个元件的设置 p.rdSv(8'  
z^gQ
\\,4  
 傅立叶变换设置 r~$}G-g  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 c~gNH%1XN  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 #Mj$o;SX  
- 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) R`@8.]cpPy  
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S'Z70 zJ  
MkG`w,  
4. 每个元件的设置 ?G$Om  
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 傅里叶变换设置 /h}PEu3y  
r6d0x  
       J3/\<=Qh  
y|q@;*rGNa  
5. 默认的傅里叶变换设置 /d0Q>v.g  
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ajD;V
  
 光源模式和探测器的设置 ,wtFs!8  
- 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。 jo9J%vo  
- 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。 ?^%YRB&  
pN\)(:"8v  
Gw ~{V  
0+T*$=?  
6. 特殊情况     + ,@ FxZl  
&`9j)3^J.  
 多表面元件 t8+?U^j  
- 对下列情况应当特别考虑 Nk96"P$P  
•透镜系统元件 xS=_yO9-  
•球面透镜元件 O&`U5w  
- 此类组件可以理解为 k2EHco0BG  
•一组曲面元件，以及 b8rp8'M)  
•之间有一些自由空间 ]
Nnxnp  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Err4 %-  
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N]B)Fb  
EzR%w*F>Q  
 在k域的元件 <RhOjZgyZ  
- 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 PT3>E5`Nu  
- 这适用于以下情况 3>RcWy;1i  
•平面表面元件 R=!kbBK>\  
•分层介质元件 LtC~)R  
•光栅元件 fv|]=
e  
•功能光栅元件 T"n{WmVQ  
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1TKEm9j]u  
  ^'m\D;
 
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 U z"sdi  
d; 9*l!CF  
1. 实例#1：成像的光源模式 qs=Gj?GwGQ  
+ c`AE  
z)}3**3'y  
查看完整的应用实例 ,mBZ`X@N  
he"L*p*H  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 q[-|ZA bbr  
}K2 /&kZ  
yH*hL0mO  
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x Sv-;!y  
3. 实例#1：出瞳衍射法 zJ5hvDmC  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 'iJDWxCD  
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#,G1R7  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 m#JI!_~!  
K4C^m|e  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ',GV6kt_k  
yf!,4SUkU  
98GlhogWt  
u#1%P5r&X  
查看完整的应用实例 wzd`l?o,  
{;*}WPYb  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ^K+:C;Q|  
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TXjloGv^  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 P|N2R5(>T  
C}q>YRubZ  
1. 例#3：刻意忽略衍射 BWh}^3?l  
D|l,08n"?  
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查看完整的应用实例 P^pFqUL7#  
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2. 实例#3：包含衍射 Ql8bt77eI-  
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