[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ^CUeq"GYoZ  
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Q3B  
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。 tBgB>-h(  
,?GEL>F  
i,R<`K0  
;BV1E|j  
2. 三种傅里叶变换 nDnSVrvd-i  
-LL49P6  
 快速傅里叶变换(FFT) .__X-+^  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Z(p kj  
 半解析傅里叶变换(SFT) ^[}^+  
- 一种无需近似的高效重构。 $m`?x5rL8  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 o5gt`H"  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Z 6^AO=3  
 逐点傅里叶变换(PSF) D 8^wR{-;J  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 z'K&LH  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 'qS&7 W(  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) >HatbbA  
w-?_U7'  
K &m`1f  
!es?GJq`  
3. 每个元件的设置 G(F}o]  
q]
3bGO;  
 傅立叶变换设置 3z9}cOFq]z  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 z=>U>  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 Hc1S:RW  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) mG2*s ^$  
z{U2K'  
GU'/-6-T  
won;tO]\;@  
4. 每个元件的设置 e&zZr]vs]l  
V|3}~(5=  
 傅里叶变换设置 5LU8QHj3  
F@Qz
h  
       L.XGD|m  
)IQa]A  
5. 默认的傅里叶变换设置 ~G.'pyW  
5y;texsj[  
 光源模式和探测器的设置 K^j7T[pR  
- 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。 ].=&^0cg  
- 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。 5J
d(&k8%  
ca/AScL  
uc]]zI6  
~;nh|v/e  
6. 特殊情况     !, Y1FC  
iIFM 5CT
  
 多表面元件 (LzVWz m  
- 对下列情况应当特别考虑 v0)I rO  
•透镜系统元件 $eUI.j(HU  
•球面透镜元件 Jhdo#}Ub  
- 此类组件可以理解为 f QSP]?  
•一组曲面元件，以及 o.IJ4'}aN  
•之间有一些自由空间 Vvk1 D(  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 x5[wF6A  
bK:mt`  
NO5\|.,Z  
4lMf'V7*l  
 在k域的元件 Hd H,  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 YCr:nYm<f  
- 这适用于以下情况 P%MYr"<$E  
•平面表面元件 T.\=R  
•分层介质元件 c:(Xkzj  
•光栅元件 /<7'[x<  
•功能光栅元件 'jAX&7G`  
]t$wK  
,.;q[s8  
  G^E"#F  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 hKo& ZWPq  
,MH/lQq%  
1. 实例#1：成像的光源模式 6U|An*  
}pqnF53  
-I dW-9~9  
查看完整的应用实例 0;9X`z J  
C sX
V0  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 LYY3*d  
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1.
29%O8V_  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 Msj(>U&}+  
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HGL[l  
>Pa&f20Hp  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比
r{oRN  
_{$eOwB  
b]A9$-  
  =+>cTV  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8zhr;Srt  
PydU.,^7
 
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 n{'LF #4l  
~)ut"4  
LC8&},iu  
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查看完整的应用实例 T,G38  
j >pv@D  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 M/<>'%sj  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 o/dj1a~U  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 \tCxz(vKz  
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查看完整的应用实例 `2 6t+Tb  
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2. 实例#3：包含衍射 #{f%b,.yxt  
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