[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 bS_fWD-  
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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。 vQ"EI1=7Z  
H5uWI  
k/hE68<6i  
JPW+(n|g  
2. 三种傅里叶变换 Y,z15i3j?  
/H&:  
 快速傅里叶变换(FFT) 0@z=0}0Z  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 LM}0QL m?  
 半解析傅里叶变换(SFT)
#R v&b@K  
- 一种无需近似的高效重构。 CJ0j2e/  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 E8#RG-ci  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) AHX_I  
 逐点傅里叶变换(PSF) ;i?Ao:]  
- 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。 $ KQ7S>T  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 i{TErJ{}e  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) fM,U|  
m~ :W$x1+  
LyRto  
Ub(zwR;  
3. 每个元件的设置 bv,_7UOG  
]^:l?F\h  
 傅立叶变换设置 8"l9W=  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 tgEXX-{  
- 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。 i3g;B?54  
- 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) $[txZN  
f@lRa>Z(Fm  
|9.`qv  
.6S]\dp7~  
4. 每个元件的设置 }2 zJ8A9-  
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 傅里叶变换设置 xB"o 7,  
'zV/4iE=  
       3{B`[
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cU7 c}?J<  
5. 默认的傅里叶变换设置 z17  
fOtin[|}6@  
 光源模式和探测器的设置 *L>gZ`Q  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 YOo?.[}@  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 wQiRj.  
b$)b/=2  
?'uxYeX6  
xb$eFiQ  
6. 特殊情况     7Fb |~In<Z  
6-C9[[g<  
 多表面元件 TUzpln  
- 对下列情况应当特别考虑 fbp
6lE  
•透镜系统元件 Uv'.]#H<  
•球面透镜元件 u1d{|fF  
- 此类组件可以理解为 PW)XDo7  
•一组曲面元件，以及 sxcpWSGA^  
•之间有一些自由空间 Cn4o^6?"  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 O.4ty)*  
Z{nJ\`  
6( TG/J  
r J'm>&Ps  
 在k域的元件 5at\!17TY  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响
X?5M)MP+I  
- 这适用于以下情况 %IGcn48J  
•平面表面元件 @4dB$QF`&  
•分层介质元件 _
 h\wH;  
•光栅元件 * Zb-
YA  
•功能光栅元件 Zn&S7a>7  
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D/C,Q|Ya6  
  |KFRC)g  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 .r!:` 6  
sS#Lnj^`%  
1. 实例#1：成像的光源模式 }WXO[ +l  
t.B%7e  
R:HF~}  
查看完整的应用实例 \A'MEd-  
En%PIkxeR  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 bf]W_I]B  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 aV3:wp]Gn  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 eglcf z%  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 ],{b&\  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 4kZX$ct}  
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查看完整的应用实例 /
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 `0a=A#]1o  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 .: ~);9kj  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 6}bUX_!&s  
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查看完整的应用实例 t.'|[pOV  
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2. 实例#3：包含衍射 tNf?pV77  
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