[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要
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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。 Yb\d(k$h  
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VA5f+c
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2. 三种傅里叶变换 zJ30ZY:  
Hxx]q+DAS  
 快速傅里叶变换(FFT) 4^Og9}bm  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 &!F"3bD0  
 半解析傅里叶变换(SFT) aTwBRm  
- 一种无需近似的高效重构。 pIHpjx  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ue1g(;  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ?vP6~$*B  
 逐点傅里叶变换(PSF) JAX`iQd  
- 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。 Dkg^B@5Xr  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 lhX4MB"  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) E[Q2ZqhgbP  
NG8F'=<  
K;ocs?rk/  
G 2`hEX%  
3. 每个元件的设置 I7HGV(  
EXsVZg"#  
 傅立叶变换设置 !l5@L\  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 twhT6wz"  
- 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。 @

JPz|  
- 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) D*/fY=gK  
S$=caZ?  
.%+anVXS  
h_Ssm{C\  
4. 每个元件的设置 \dbaY:(  
^CK D[s  
 傅里叶变换设置 jx}7/  
?pWda<&  
       6_&S ?yA  
9iV9q]($0  
5. 默认的傅里叶变换设置 DzIV5FG  
|]~],  
 光源模式和探测器的设置 nErr&{C  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 .kTOG'K\e  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 7x]q>Y8T  
{v"Y!/ [z  
X%5 `B2Wu  
?Y 5Vje[^  
6. 特殊情况     #qARcxbK|  
W$<Y**y9m  
 多表面元件 NiMsAI@j  
- 对下列情况应当特别考虑 wq|7sk{  
•透镜系统元件 2UIZ<#|D>s  
•球面透镜元件 =y>CO:^G%  
- 此类组件可以理解为 6n|][
! f  
•一组曲面元件，以及 }~p%e2<  
•之间有一些自由空间 0+k..l  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 >S8 n8U  
!DUOi4I  
|h\A5_0_  
pgs<Mo$\%B  
 在k域的元件 \t%iUZ$  
- 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 R?y_tho4A  
- 这适用于以下情况 \;iOQqv0&  
•平面表面元件 j'OXT<n*  
•分层介质元件 QX42^]({;c  
•光栅元件 BY9Z}/{j  
•功能光栅元件 e jR_3K^  
\}\# fg  
Dk&(QajL  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 +~|Jn_:A f  
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1. 实例#1：成像的光源模式  :YPi>L5  
FAdTp.   
F'"-aB ~  
查看完整的应用实例 j\NCoos  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ysC
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AAqfp/DC  
=nO:R,U  
3. 实例#1：出瞳衍射法 H?FiZy*[Y  
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O.Y|},F  
!E|R3eX_  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 l5]R*mR  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 ?NvE9+n  
!1K.HdK  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 m2/S(f  
C(UWir3mW?  
SrGJ#K&%  
O9m sPb:  
查看完整的应用实例 -x:7K\=$SX  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ^6Zx-Mf\  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 97<Z,q72Y  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 ,7 m33Pv*  
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查看完整的应用实例 LpI4R  
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2. 实例#3：包含衍射 vbX.0f "n  
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