[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 9(nq 4HvI  
Goc?HR  
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。 tXH;4K@  
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]@ke_' "  
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2. 三种傅里叶变换 Kvo&_:  
UAT\ .  
 快速傅里叶变换(FFT) Je6w
io-4  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 L<0_e^8  
 半解析傅里叶变换(SFT) |Tc4a4jS  
- 一种无需近似的高效重构。 Q$:Q6/5.  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 aK95&Jyw&  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) w$AR  
 逐点傅里叶变换(PSF) R ZQH#+*t}  
- 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。 -egnMc67  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 1}c'UEr%)  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) z<mN-1PM7&  
ZQ+DAX*MS  
7=9>yba)^  
zfv@<'  
3. 每个元件的设置 9#@s(s  
K%+4M#jj5  
 傅立叶变换设置 kHylg{i{"  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 H$C*&p  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。
W.kcN,  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) "n`z`{<n  
Q,^/Lm|]k  
[}ja\!P  
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4. 每个元件的设置 77yYdil^W+  
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 傅里叶变换设置 =g!Pw]  
ThgJ '  
       N+B!AK0.  
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5. 默认的傅里叶变换设置 S-88m
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sdg2^]|  
 光源模式和探测器的设置 fc8ODk*;E  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 >MN"87U6  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 xh$yXP0/  
2=n`z)R  
7=^}{  
B I)@n:p  
6. 特殊情况     69)"T{7  
P.@dB.Ny  
 多表面元件 (w)%2vZ^  
- 对下列情况应当特别考虑 =<3HOOC  
•透镜系统元件 qe{;EH*  
•球面透镜元件 ~Jr'4%  
- 此类组件可以理解为 aH?Ygzw  
•一组曲面元件，以及 qi7C.w;  
•之间有一些自由空间 jaodcT0  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 v0oVbHO5<  
ocW~I3  
t-KicLr  
SfC* ZM}
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 在k域的元件 \WFcb\..  
- 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 x4c|/}\)*  
- 这适用于以下情况 2SC-c `9)  
•平面表面元件 UTKyPCfj  
•分层介质元件 $M,<=.oT  
•光栅元件 I<D7Jj  
•功能光栅元件 j;@a~bks6z  
F+(S-Qk1  
$.4A?,d  
  %'s_=r`  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 y!P!Fif'  
C0N}B1-MU  
1. 实例#1：成像的光源模式 trwQ@7  
ZBpcC0 z  
E#:!&{O  
查看完整的应用实例 8Lx/ZGy  
5uQ+'*xN%  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 \]f+{d-&  
9)W3\I>U-  
g]: [^p  
l1k&@1"  
xH:L6K/c  
3. 实例#1：出瞳衍射法 VqW5VLa  
%AA&n*m  
ub~ t}  
o}:x-Y  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 sk39[9  
 FNH)wk  
igA?E56?  
  L5I!
YP#v  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Pb?vi<ug+  
F*@2)  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 {Z8GG  
tW|0_m>{  
tdxzs_V,-
 
Rkg8  
查看完整的应用实例 9n\>Yieu  
f^1J_}cL  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 aq_K,li#w  
{guOAT-w  
W%>T{}4  
V9$T=[  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 u
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G7"(,L` 5  
1. 例#3：刻意忽略衍射 pZ|{p{_j  
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s,#We} bv  
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查看完整的应用实例 i;9X_?QF  
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U$gR}8\e  
2. 实例#3：包含衍射  ?{"r(  
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