[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 )q^ Bj$  
90:K#nW;  
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。 is#8R:7.:  

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U{1z;lJ  
Df=q-iq<{/  
2. 三种傅里叶变换 QX
Q  
D[Iqn  
 快速傅里叶变换(FFT) Vu]
h4S:  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 +$pJ5+v  
 半解析傅里叶变换(SFT) YB!!/ SX4  
- 一种无需近似的高效重构。 T!^Mvat  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 }5gr5g\OtP  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) #}o<v|;  
 逐点傅里叶变换(PSF) mvTb~)  
- 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。 /8eW@IO.F  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 jMU9{Si  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) HhSjR%6HY;  
1bRL"{m^)-  

图片:1-200Q9103601c3.png

H?:Jq\Ba0  
X%4h(7;v  
3. 每个元件的设置 &hN,xpC  
?SX_gYe9  
 傅立叶变换设置 m^tNqJs8  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 f!g<3X{=  
- 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。 Jp]T9W\  
- 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) UC!5 wVY  
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4. 每个元件的设置 Es;;t83p  
&BgU:R,  
 傅里叶变换设置 h~ha  
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       Ak=UtDN[  
Fk$@Yy+}e  
5. 默认的傅里叶变换设置 0xBY(#;Q  
tA qs2  
 光源模式和探测器的设置 &%e"9v2`  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 u2lmwE  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 )73DT3-0$  
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6. 特殊情况     ;D&wh  
\{>eOD_  
 多表面元件 iEhDaC[e(b  
- 对下列情况应当特别考虑 g{a d0.y,  
•透镜系统元件 a;p6?kv  
•球面透镜元件 M(S{1|,V  
- 此类组件可以理解为 7SHo%bA  
•一组曲面元件，以及 7.|S>+Q  
•之间有一些自由空间 \UQ],+H  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Qa?QbHc  
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AIfk"2  
 在k域的元件 nO [QcOf  
- 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 & =sayP  
- 这适用于以下情况 t^$Div_%G  
•平面表面元件 rxkBg0Z`a  
•分层介质元件 Na;t#,  
•光栅元件 =+Tsknq  
•功能光栅元件 fiqj;GW  
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  PDZ)*$EE  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 g{&PrE'e9  
8)`5P\  
1. 实例#1：成像的光源模式 g[<uwknf  
2^ kn5  

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查看完整的应用实例 73#9NZR  
n(# c`t*  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 c=<v.J@K  
Q,TaJ]  

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?/L1tX)  
3. 实例#1：出瞳衍射法 dK7 ^  
X)FQ%(H<  

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 BC&^]M  
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  ~M(pCSJ[  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 0MhxFoFO  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 kfIbgya  
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EID(M.G  
查看完整的应用实例 ; vhnA$'a  
Pyit87h{  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ol1AD: Ho  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 EzwF`3RjK  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 <4SF~i  
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查看完整的应用实例 g8B&u u #  
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2. 实例#3：包含衍射 vHoT@E#}'  
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