[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 4{vEW(  
d-m.aP)y:  
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。 E`@Z9k1 `  
|'P$zMAF  
.}Xf<G&  
]auqf  
2. 三种傅里叶变换 qP&:9eL  
~Mar  
 快速傅里叶变换(FFT) wD$UShnm9-  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 7hu7rWY`E  
 半解析傅里叶变换(SFT) FIVC~LDd  
- 一种无需近似的高效重构。 :?y Ma$  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 l1O"hd'~s  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) j`$$BVZ  
 逐点傅里叶变换(PSF) #pK" ^O*!  
- 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。 uifVSf*  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Uey'c1  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) n{etDO  
T2.[iD!A  
h7T),UL  
j!%^6Io4  
3. 每个元件的设置 bX:h"6{=R  
y:Of~ ]9@  
 傅立叶变换设置 96#]P  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 5F ^VvzNn  
- 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。 E'Ux2sh  
- 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) [Y@>,B!V  
Yc_(g0NK  
+w?R4Sxjn  
tk=S4/VWv  
4. 每个元件的设置 :Y1;= W  
)$df6sq  
 傅里叶变换设置 NW 2`)e'  

10c.#9$  
       vDi Opd  
$6D*G-*8  
5. 默认的傅里叶变换设置 R)\^*tkz7  
6'@{ * u  
 光源模式和探测器的设置 t8xXGWk0  
- 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。 NT5
'U  
- 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。 a@qc?  
2u!&Te(!9  
v0E6i!D/  
vW vu&3tx  
6. 特殊情况     S7PWP<9  
66" 6>  
 多表面元件 $8HiX6r  
- 对下列情况应当特别考虑 %Pt){9b  
•透镜系统元件 SUUN_w~  
•球面透镜元件 9:VUtx#}2  
- 此类组件可以理解为 xb9+-{<J  
•一组曲面元件，以及 ^IIy>  
•之间有一些自由空间 #eJ<fU6Da  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Ur>1eN%9'  
09G47YkSy1  
dpNER
c5  
FN=WU< 5  
 在k域的元件 P+|L6w*|[  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 25{_x3t^  
- 这适用于以下情况 y;8&J{dd  
•平面表面元件 |b.xG_-s1  
•分层介质元件 .#|?-5q/iN  
•光栅元件 ZcyGLg0I  
•功能光栅元件 p&]V!O  
8j3Y&m4^  
,bdjk(  
  xLOQu.  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 0.n[_?<(  
G--X)h-  
1. 实例#1：成像的光源模式 tB,(12@W  
y*vSt
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NzP71t+  
查看完整的应用实例 T+$H[&j  
>5L_t   
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 /YF:WKr2  
e}d(.H%l0  
X V;j6g  
C=r2fc~w  

M%!;5  
3. 实例#1：出瞳衍射法 'OziP  
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BU/A\4xQ,Y  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 qclc--fsE  
Ws@'2i\;  
V\<2oG  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 $%cc[[/U  

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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 4Qfsxg  
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G!r)N0?_f  
f;zNNx< ;  
查看完整的应用实例 "}fweCBgo  
tZ9i/=S  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 "/i$_vl  
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0^-1d2Z~  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 chE!,gik  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 1I9v`eT4  
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s.}K?)mH  
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查看完整的应用实例 :BF? r  
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2. 实例#3：包含衍射 Y7VO:o  
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