[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ]Tx8ImD#)A  
sn}U4=u  
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。 `k a!`nfo  
1Xu\Tm\Ux  
) e;)9~  
fS w00F{T  
2. 三种傅里叶变换 9fzbR~s  
{y`afuiB  
 快速傅里叶变换(FFT) " <m)Fh;  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 (C!u3ke2D  
 半解析傅里叶变换(SFT) .NiPaUzc<  
- 一种无需近似的高效重构。 ,*bI0mFZ  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 [3]!*Cd  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) =V/$&96Q  
 逐点傅里叶变换(PSF) V\r5  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 5owUQg,W  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ]9l=geZd%;  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Fwm{oypg%  
"m3u}!`3  
,xn+T)2I  
*
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3. 每个元件的设置 =xS(Er`r  
#hH"g  
 傅立叶变换设置 kbI:}b7H  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 0>)('Kv  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 )67Kd]  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) p6A"_b^  
z5=&qo|f9l  
"qu%$L  
HZ>Xm6DnC5  
4. 每个元件的设置 K9mL1[B  
B=(m;A#G  
 傅里叶变换设置 s~6?p% 2]  
\(cu<{=rU  
       ujXC#r&  
L@_IGH  
5. 默认的傅里叶变换设置 ']Nw{}eS`  
";J1$a  
 光源模式和探测器的设置 Y@c!\0e$  
- 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。 l=Jbuc  
- 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。 |z<E%`u%  
x&8HBF'  
JrQd7
 
%A,4vLe~6  
6. 特殊情况     vnw83a%3  
`jSxq66L p  
 多表面元件 C
KNC"Y*X  
- 对下列情况应当特别考虑 Co4QWyt:  
•透镜系统元件 $*Njvr7  
•球面透镜元件 IR;lt 3  
- 此类组件可以理解为 #VgPg5k.<  
•一组曲面元件，以及 )Jz L  
•之间有一些自由空间 |O%`-2p]p  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 $A`D p{e"  
)|~pocXt<  

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V)mRG`L  
 在k域的元件 Hq?-e?Nc  
- 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 *8CI'UX  
- 这适用于以下情况 s_N?Y)lS+(  
•平面表面元件 y[UTuFv~Q
 
•分层介质元件 k
#_B^J&d  
•光栅元件 C&^"]-t  
•功能光栅元件 <{Wsh#7}.  
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OxqK}%=Bw  
  fil'._  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 wN-3@  
V:4]]z L}  
1. 实例#1：成像的光源模式 p~Fc*g[!  
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K4vQWy  
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查看完整的应用实例 h2#G  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 6J9^:gXW~  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 ?B.>VnYZ/a  
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Q|q.~x<RQ  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 v)
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 ;i\m:8!;  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Oz<{B]pEul  
P!q!+g  
FGo{6'K(:  
u )cc  
查看完整的应用实例 0"]N9N;/  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 59A@~;.F  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 Ea#wtow|-  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 6K501!70g6  
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查看完整的应用实例 eT* )r~  
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2. 实例#3：包含衍射 .G8+D%%.  
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