[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 oe*Y(T\G  
P>s3Rh3:  
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。 s2rwFj8 |  
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r[}5<S Q  
Y3RaR 9  
2. 三种傅里叶变换 \Q m1+tg  
<+\ w.!  
 快速傅里叶变换(FFT) PH]/*LEj  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 qZz?i  
 半解析傅里叶变换(SFT) ] 3UlF'{  
- 一种无需近似的高效重构。 0l&#%wmJ,  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 [9U::  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) "Smek#l  
 逐点傅里叶变换(PSF) S%t*!  
- 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。 
e[)oT  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 z;#]xCV  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) K.T.?ug;:  
'l7ey3B%  
fCa*#ME  
V+'C71-P  
3. 每个元件的设置 $
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6b6rM%B.oD  
 傅立叶变换设置 / 80Q  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Z\9DtvV
 
- 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。 4ZAnq{nR4  
- 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) >q!:*  
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vl,Ff9  
nB .?=eUa  
4. 每个元件的设置 ,VdNP  
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 傅里叶变换设置 (0W)Jd[  
7)Y0D@wg  
       ~As/cd>9  
W#@Mx  
5. 默认的傅里叶变换设置 9ER!K  
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 光源模式和探测器的设置 jM%8h$&E  
- 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。 CqkY_z  
- 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。 {^jk_G\ys  
Q`{2yU:r  
Q%Fa1h:2&  
b\9MM  
6. 特殊情况     a58]
#L~  
8v V<A*`  
 多表面元件 B65"jy  
- 对下列情况应当特别考虑 xb22:  
•透镜系统元件 abgAUg)  
•球面透镜元件 t 8,VRFV  
- 此类组件可以理解为 1>IA9]D7  
•一组曲面元件，以及 $ctpg9 7  
•之间有一些自由空间 ?[z@R4at  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 li7"{+ct  
Rxfhk,I  
?Tr\r1s]  

8[\~}Q6  
 在k域的元件 kx.8VUoM V  
- 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 NB=!1;^J  
- 这适用于以下情况 fUV;3du  
•平面表面元件 4u}jkd$]*  
•分层介质元件  aWTvowA  
•光栅元件 'U/X<LCl  
•功能光栅元件 C=zc6C,  
vZJu=t  
p/WE[8U  
  d"U'\ID2y  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 RJ0:O  
L+N;mI8  
1. 实例#1：成像的光源模式 *\
"+/
 
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kl[Jt)"4@  
查看完整的应用实例 iQ#dWxw4  
55K(]%t  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 5kdh!qy[$,  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 Fsi;[be$A  
B +<i=w  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 m&{%6  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 V:*6R/Ft  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ;oGpB#[zO  
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)QM+4  
cj@ar^=`K  
 Lxqv  
查看完整的应用实例 fj:q_P67o  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 dO!5`
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JS#AoPWA  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 KbM1b  
56 [+;*  
1. 例#3：刻意忽略衍射 /j$`Cq3I  
y@2$sK3K  
q:vc;y  
!v68`l15  
查看完整的应用实例 JSu+/rI1  
l0nm>ps'D  
rJw Ws  
owKOH{otf  
2. 实例#3：包含衍射 b 67l\L  
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