[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 9@Jtaq>jf  
H["`Mn7j2  
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。 c_4[e5z  
uo@n(>}EL  

图片:1-200Q9103601c3.png

TIQkW,  
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2. 三种傅里叶变换 3R.W>U
 
~ Q.7VDz  
 快速傅里叶变换(FFT) 'ZDp5pCC;  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ,)vDeU  
 半解析傅里叶变换(SFT) $}!p+$  
- 一种无需近似的高效重构。 =\H!GT  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ;6>2"{N
W  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) {?:X8&Sf  
 逐点傅里叶变换(PSF) e4>_v('  
- 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。 =4FXBPoQK  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 0.8
2kl  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) NTYg[VTr  
JzQ)jdvp  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 0Ziw_S\d&s  
K/IWH[  
 傅立叶变换设置 HTX?,C_  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ]~'5\58sP  
- 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。 2AT5  
- 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) b4[bL2J$h1  
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4. 每个元件的设置 xMTKf+7  
`4=^cyt+  
 傅里叶变换设置 0jy2H2  
O$_)G\
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       _`&m\Qe>  
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5. 默认的傅里叶变换设置 bk;?9%TW  
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 光源模式和探测器的设置 %A1o.{H  
- 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。 pNepC<rY  
- 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。 2mVD_ s[`  
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6. 特殊情况     PgtJ3oq[}  
ON=@O  
 多表面元件 "{@A5A  
- 对下列情况应当特别考虑 kMi/>gpQ  
•透镜系统元件 IzikDc10  
•球面透镜元件 T@2#6Tffo  
- 此类组件可以理解为 GpY"fc%  
•一组曲面元件，以及 0
D\#Pq v  
•之间有一些自由空间 Dfg2`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。 Wbr|_W  
8xMEe:}V  

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E~Sb  
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 在k域的元件 yu!h<nfzA  
- 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 _x%7@.TB  
- 这适用于以下情况 v1o#1;  
•平面表面元件 +ga k#M"n\  
•分层介质元件 ~zCEpU|@N  
•光栅元件 %7zuQ \w  
•功能光栅元件 QM5R`i{r  
-]/I73!b  

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PRu 6xsyA  
  [Dk=? +  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Aw$x;3y  
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1. 实例#1：成像的光源模式 -lbm* -(  
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图片:1-200Q910455T60.png

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查看完整的应用实例 "-e \p lKj  
;X?}x%$  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 CtyoHvw+M  
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Zn&, t &z  
U 9_9l7&r  
3. 实例#1：出瞳衍射法 !\nBh  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 .`HYA*8_  
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  /Y9>8XSc  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 !}YAdZJ  
M2PAy! J  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 F"&~*m^+  
q$I;dOCJ,  

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U{7w#>V .  
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查看完整的应用实例 f!\lg
 
}YB*]<]  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 !nqUBa  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 }SX,^|eN  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 *@Lp`thq  
.Zn^Nw3  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 ^N7e76VwR  
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2. 实例#3：包含衍射 iX0i2ek  
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