[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 }1kT0*'L  
j*B,b4  
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。 pN|BtrN{  
o/I'Qi$v-  
(v+nn1,  
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ul9=  
2. 三种傅里叶变换 jrJ!A(<)  
m?G@#[ l  
 快速傅里叶变换(FFT) "jS@ug  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 xvn@zi  
 半解析傅里叶变换(SFT) 'b1k0 9'  
- 一种无需近似的高效重构。 as%@dUK?  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Y=0D[o8  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 7-S?\:J  
 逐点傅里叶变换(PSF) CNU,\>J@$  
- 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。 drRi<7 i  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 pe%$(%@v  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Q1hHK'3w  
pSMF1Oy  
A<$~Q;r2a  
dZMf5=tb  
3. 每个元件的设置
:xwyE(w  
0o-.m  
 傅立叶变换设置
=*2_B~`  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 4gKu8G  
- 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。 bEvlk\iql  
- 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) J]mG!#9  
76 ]X  
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4. 每个元件的设置 $tm%=g^  
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 傅里叶变换设置  U=ek_FO  
rm}%C(C{J  
       3aX/)v.:4  
Z.QgL=  
5. 默认的傅里叶变换设置 2oBT _o%/J  
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 光源模式和探测器的设置 ?Sj>b  
- 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。 ^osXM`  
- 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。 WWBm*?U  
Acix`-<  
Vf*Z}'  
u2 a#qU5*  
6. 特殊情况     fex<9'e  
w ag^Sk  
 多表面元件 v}`{OE:-J  
- 对下列情况应当特别考虑 r `;_ #&b  
•透镜系统元件 ,h<xL-  
•球面透镜元件 \>]C  
- 此类组件可以理解为 tg~@(IT}j  
•一组曲面元件，以及 ,%=SO 82W  
•之间有一些自由空间 L^E#"f  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 (/qOY  
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~NV 8avZ  

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 在k域的元件 BN>t"9XpW  
- 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 $p;<1+!  
- 这适用于以下情况 B?gFFU61  
•平面表面元件 eYQPK?jo  
•分层介质元件 CqVeR';2  
•光栅元件 ^h?]$P  
•功能光栅元件 b4?]/Uy+/  
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  o|V`/sW{  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 M 8NWQ^Y  
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1. 实例#1：成像的光源模式 ;.U<Lr^9#  
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dMw}4c3E  
查看完整的应用实例 MU>6s`6O  
uc>]-4  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 $n=w  
zI.%b7wq  
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@#QaaR;4  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 s9rKXY',:l  
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@L,4JPk  
Q+7+||RW  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 N?s`a;Q[=  
$W;f9k@C!  
q|ZzGEj:OV  
  t2LX@Q"  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 A}4 ",  
85:KlBe%+  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 VOSq%hB  
0dW*].Gi:  
GS&I6  
6L<QKE=  
查看完整的应用实例 'Px}#f0IR  
puAjAvIax  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Mc~L%5  
H7 "r^s]D  
B:96E&  
kB9@ &t+  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 `-w,6  
t{-*@8Ke  
1. 例#3：刻意忽略衍射 |OiM(E(  
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查看完整的应用实例 Q9Vj8JO"{  
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H=*lj.x  
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2. 实例#3：包含衍射 = N^Ec[u(l  
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