[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 y_{fc$_&  
tqzr+  
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-DFcwO,V  
&{ZTtK&JF  

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O~D]C  
Z=zD~ka  
2. 三种傅里叶变换 37 d-!  
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i|)^J  
 快速傅里叶变换(FFT) k`NXYf:  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 xew s~74L  
 半解析傅里叶变换(SFT) A75z/O{  
- 一种无需近似的高效重构。 e~PAi8B5  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 kS
<9cy[O  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ,nSapmg  
 逐点傅里叶变换(PSF) PYr'1D'  
- 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?R  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 i^}ib RQbN  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) M+-1/vR *@  
{;+9A}e  

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2k+u_tj>  
k FCdGl  
3. 每个元件的设置 f J+  
u+qj_Ej  
 傅立叶变换设置 X.[8L^ldh  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Tzr'3m_  
- 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。 2 sK\.yS  
- 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) <b_?[%(u  
Ah_0o_Di  

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csj4?]gI  
4. 每个元件的设置 Ti&v9re%wO  
!NTt'4/F{  
 傅里叶变换设置 !xE@r,'oN  
WP >VQZ&  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       h~s h!W8  
Lrqe:\  
5. 默认的傅里叶变换设置 3Uy(d,N  
x,UP7=6  
 光源模式和探测器的设置 PH>`//D%n?  
- 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。 %a|m[6+O  
- 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。 Ue(\-b\)  
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}ZJ*N Y  
c|Fu6LF a  
6. 特殊情况     M`H@ % M  
0X4I-xx#  
 多表面元件 "=!sZO?3  
- 对下列情况应当特别考虑 91M5F$  
•透镜系统元件 SHRn$<  
•球面透镜元件 fr
<V])  
- 此类组件可以理解为 =6gi4!hE  
•一组曲面元件，以及 z4 KKt&  
•之间有一些自由空间 3c[]P2Bh  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ?63ep:Q
Ek  
:(#5%6F  

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3]h*6V1
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 在k域的元件 F&a)mpFv3c  
- 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 GuKiNYI_  
- 这适用于以下情况 n a+P|'6  
•平面表面元件 gbziEjRe  
•分层介质元件 1@xdzKua1  
•光栅元件 _*CbtQb5  
•功能光栅元件 bVOJp% *s  
F[*/D/y(  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 o8fY!C)  
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1. 实例#1：成像的光源模式 CvRO'  
@k)[p+)E  

图片:1-200Q910455T60.png

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查看完整的应用实例 ._TN;tR~'  
\e~5Dx1  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 "~L$oji  
i9D<jkc  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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Fhga^.5U&  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ;lf$)3%[  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 mX[J15  
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  ;Q0H7)t:  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8~AL+*hn  
v(p<88.!m  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ~W-5-Nl{s  
F8|m i`f-  

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查看完整的应用实例 PxA OKUpI  
4@QR2K|  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 C(kL
=WD   
395`Wkv  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 fWyXy%Qq  
L| ;WE=  
1. 例#3：刻意忽略衍射 N1hj[G[H"  
W0<2*7s  

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查看完整的应用实例 9ePom'1f1  
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2. 实例#3：包含衍射 4+MaV<!tU^  
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