[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 {aJJ`t  
ZMLg;-T.&4  
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。 ;cz|ss=
  
|{ PI102  
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2. 三种傅里叶变换 z,:a8LB#[  
`o?Ph&p}  
 快速傅里叶变换(FFT) f'{]"^e=  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 DHT&,=  
 半解析傅里叶变换(SFT) @%
lBrM  
- 一种无需近似的高效重构。 L%c0Z@[~  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 n` TSu$  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ] 0m&(9  
 逐点傅里叶变换(PSF) "0k8IVwp  
- 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。 a~!G%})'a  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 -,{-bi  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) V{&rQ@{W  
Cssl{B  
dVo.Czyd  
U*P. :BvG  
3. 每个元件的设置 yxq}QSb \3  
lP!;3iJ B  
 傅立叶变换设置 "a/ Q%.P  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 FwZ>{~?3  
- 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。 aCxE5
$~$  
- 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)  g}U3y'  
d@G}~&.|  
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k` (jkbEZ  
4. 每个元件的设置 LJTQaItdqJ  
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 傅里叶变换设置 3 Lsj}p  
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       okFvn;  
NAzX". g  
5. 默认的傅里叶变换设置 |s)?cpb  
a9?y`{%L  
 光源模式和探测器的设置 \S)2  
- 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。 ii0Ce}8d~  
- 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。 h}Wdh1.M3  
zn@N'R/  
*I0-O*Xr  
`3'0I/d"z  
6. 特殊情况     Iu35#j  

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 多表面元件 s{4\xAS>  
- 对下列情况应当特别考虑 &h,5:u  
•透镜系统元件 aRJ>6Q}  
•球面透镜元件 D*Q.G8(  
- 此类组件可以理解为 \OpoBXh  
•一组曲面元件，以及 T4;T6 9j;,  
•之间有一些自由空间 sW^a`VM  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 KYxBVgJ  
>u(>aV|A  
eb8w~  
a%Jx `hx  
 在k域的元件 9lo[&^<  
- 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 9ElCg"  
- 这适用于以下情况 VNtPKtx\  
•平面表面元件 Sj(F3wY  
•分层介质元件 M}hrO-C
 
•光栅元件 w_iamqe,  
•功能光栅元件 Bz`yfl2  
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RP`2)/sMT  
  5b6s4ZyV  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 3?s ?XAh  
Y3ZK%OyPR  
1. 实例#1：成像的光源模式 :;!\vfZbU  
da$BUAqU  
&wetzC)  
查看完整的应用实例 oAZh~~tp  
?oiKVL"7  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 2n`Lg4=  
Sb:T*N0gS  
0X(]7b&~R  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 k,Zm GllQ]  
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]}m  
"MiD8wX-  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 XL}<1-}  
*xM/;)  
8"vwU@cfC  
  qsg>5E  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 )-/gLZsx  
|@o6NZ<9N  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 lg1PE7  
!@ YXZ  
qU[O1bN  
c~dM`2J,  
查看完整的应用实例 Z]:BYX'  
a1MFjmq  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 5QWNZJ&}d  
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oaDsk<(j;R  
s([Wn)I  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 [B?z1z8l  
rvwy~hO"  
1. 例#3：刻意忽略衍射 s!6=|SS7  
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mPVE?jnR^0  
D(r:}pyU  
查看完整的应用实例 "6I[4U"@  
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hE!7RM+Y  
GF--riyfB  
2. 实例#3：包含衍射 iG[? ]]  
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