[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ?aZ\Dg{  
d 8z9_C-  
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。 j[w5#]&%  
Iy2AJ|d.  
S3dcE"hg  
OQ<NB7'n0A  
2. 三种傅里叶变换 LfsOGC  
CasFj9,  
 快速傅里叶变换(FFT) 8yGo\\=T  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 |H8UT SX+  
 半解析傅里叶变换(SFT) } ejc  
- 一种无需近似的高效重构。 >kV=h?]Y  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ibgF,N  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) SU4~x0  
 逐点傅里叶变换(PSF) *%dWNvN4X  
- 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。 -<5H8P-  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 0urM@/j+  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) -vS7%Fbr  
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p|=0EWo4U  
h='@Q_1Sb  
3. 每个元件的设置 KkZo|\V  
%[m%QP1;p  
 傅立叶变换设置 `{\10j*B  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 1<f,>BQ+  
- 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。 Va\?"dH>M  
- 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) YfH+kDT  
I=V]_Ik4N  

}/z\%Y  
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4. 每个元件的设置 J]Qbg
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Z9lfd6MU,  
 傅里叶变换设置 K9UWyM<(2C  
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       o n?8l?iQ  
mr`EcO0  
5. 默认的傅里叶变换设置 sKOy6v  
ZSW`/}Dp;  
 光源模式和探测器的设置 Ks^EGy+O:-  
- 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。 Z65]|  
- 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。 ,:/3'L  
b~m|mb$  
CFx$r_!~  
4+r26S,T  
6. 特殊情况     y:8Oc?  
ESv&x6H  
 多表面元件 2o-Ie/"d\  
- 对下列情况应当特别考虑 t>%J3S>'ZV  
•透镜系统元件 ?
1MaA  
•球面透镜元件 Uzd\#edxJ  
- 此类组件可以理解为 =Qw`F0t  
•一组曲面元件，以及 54, (;  
•之间有一些自由空间 97(*-e=e  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ZfN%JJ
Oz(  
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k-\RdX)E  
Zae$M0)  
 在k域的元件 SiQszV.&  
- 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 [0mg\n?  
- 这适用于以下情况 )k|_ CW~  
•平面表面元件 *f$wmZ5A  
•分层介质元件 F]~>qt<ia  
•光栅元件 #Y9~ Xp^.  
•功能光栅元件 TwXqk>J  
V3$Yr"rZ;  
eo&nAr  
  weky 5(:  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 o Kfm=TbY  
`V[{,!l;X  
1. 实例#1：成像的光源模式 V0x;*)\PYm  
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uDpCW}  
查看完整的应用实例 2bk~6Osp  
.0>2j(  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 +1%7*2q,  
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8/dx)*JCq  
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lUd;u*A  
3. 实例#1：出瞳衍射法 fSFb)+  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 P[E5e+A)  
k*3F7']8  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 |
8m;}&r$  
2\p8U#""  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 x4C}Ay
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cn$o$:tW  
=k\V~8XZ  
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查看完整的应用实例 d/O~"d  
`'Af`u\R  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 U- UD27  
V6C*d:  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 D 1Q@4 g  
R"9^FQ13  
1. 例#3：刻意忽略衍射 L:ox$RU  
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查看完整的应用实例 <B?@,S>  
J7`fve  
.BR2pf|R  
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2. 实例#3：包含衍射 \L"Vx9xT  
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