[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 l D]?9K29  
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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。 GUsJF;
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zHvW@A'F  
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(}CA?/  
2. 三种傅里叶变换 ZZW%6-B  
49 1 1  
 快速傅里叶变换(FFT) <;NxmO<%\  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 kT&GsR/  
 半解析傅里叶变换(SFT) *BQy$dfE  
- 一种无需近似的高效重构。 Q_|Lv&  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 u:\DqdlU`  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ]DI%7kw'  
 逐点傅里叶变换(PSF) !A"-9OS2  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 M V~3~h8  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 n*N`].r#{=  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) rF . Oo0  
^+9i~PjL  
]U5/!e  
'6Yx03t  
3. 每个元件的设置 .OD{^Kq2  
=OooTZb:x-  
 傅立叶变换设置 f >\~h,SLL  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 1zY"Uxp  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 ,}$[;$ye  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) }zHG]k,j  
lf2(h4[1R  
-2y>X`1Y  
Yfx'7gj  
4. 每个元件的设置 Ert` ]s~  
P64<O5l/  
 傅里叶变换设置 6"jV>CNc@  
f15n ~d  
       I>spJ5ls  
-&r A<j  
5. 默认的傅里叶变换设置 RMBPm*H  
'E#Bz"
T  
 光源模式和探测器的设置 -2*Pm1\Z  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 UN`O*(k[  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 >/DlxYG?  
R"[U<^  
-l q,~`v  
x=VLRh%Gvl  
6. 特殊情况     Y kc
N-  
CYN|  
 多表面元件 xtRHb''FX  
- 对下列情况应当特别考虑 el^WBC3  
•透镜系统元件 5U%a$.yr  
•球面透镜元件 X?q,m4+  
- 此类组件可以理解为 z<n&P7k5j  
•一组曲面元件，以及 <5l!xzvw  
•之间有一些自由空间 qX!P:M  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ,$;pLjo6  
%n>*jFC  
K1^x+I7%U[  
dzyp:\&9  
 在k域的元件 )nA fT0()0  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 <>^o
tb,e$  
- 这适用于以下情况 0^&-j.9  
•平面表面元件 ##qs{s^]  
•分层介质元件 WY" `wM  
•光栅元件 Ra^GbT|Z
 
•功能光栅元件 uOprA`3  
$${9 %qPzb  
>TZyax<:  
  2 1]87$  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 fkK42*U@r  
5$L=l  
1. 实例#1：成像的光源模式 TClgywL  
(uskVK>L  
V<G=pPC'H  
查看完整的应用实例 AF-uTf  
xdd;!HK,  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 6$*Z
H*  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 dUL3UY3  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 "OO"Ab{t  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 1lLL9l{UVw  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 E;Sb e9]   
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查看完整的应用实例 Y>i?nC%*  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 S.X*)CBB  
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szx7CP`<8  
vPA {)l\K  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 jk'.G
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1. 例#3：刻意忽略衍射 dJ}E,rW}  
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查看完整的应用实例 o<r|YRzQl  
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2. 实例#3：包含衍射 _H+|Ic  
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