[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Klh7&HzR  
hKb-l`KO  
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。 NKd!i09`  
I,D24W4l  

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q#Az\B:  
uW!',"0ER  
2. 三种傅里叶变换 yyfm  
agX-V{l.  
 快速傅里叶变换(FFT) > Zo_-,  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 PgAC3%M6  
 半解析傅里叶变换(SFT) 3dNOXk,#  
- 一种无需近似的高效重构。 )BudV zg  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 po+>83/!oq  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) TI:-Y@8  
 逐点傅里叶变换(PSF) #(-V^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。 {ScilT  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 dK,j|  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
o~H4<ayy  
&AH@|$!E  

图片:1-200Q9103601c3.png

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}R*[7V9"  
3. 每个元件的设置 x/47e8/  
V*SKWP  
 傅立叶变换设置 W!4(EdT*Cq  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 qsn
6i%VH  
- 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。 }|MGYS)  
- 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) Epsc2TuH7  
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c.m8~@O5+  
a+ZP]3@ 7  
4. 每个元件的设置 vK)^;
T ;  
.]g>.  
 傅里叶变换设置 U
)a}XRS  
F`-|@k  

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       3{ i'8  
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5. 默认的傅里叶变换设置 J2 {?P cs  
R"#DR^.;  
 光源模式和探测器的设置 d:}aFP[  
- 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。 H2`aw3  
- 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。 >t')ZSjRs  
k!Nl#.j  

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Bh?K_{
e  
@V:4tG.<sw  
6. 特殊情况     }Wjb0V  
.^8 x>~  
 多表面元件 vBAds  
- 对下列情况应当特别考虑 rr>*_67-:  
•透镜系统元件 ,2S w6u  
•球面透镜元件 8?!=/Sc  
- 此类组件可以理解为 _]H$rf,Rc  
•一组曲面元件，以及 Ol3$!x9  
•之间有一些自由空间 5CH9m[S
 
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 S83wAr9T  
K4NB#
 

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4
.2qt  
&NiDv   
 在k域的元件 0\#uxzdhJ  
- 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 qwJe
eax  
- 这适用于以下情况 ]+x;tPo  
•平面表面元件 .dwb@$  
•分层介质元件 syhTOhOX  
•光栅元件 :{?8rA5  
•功能光栅元件 {
^ 1s  
+[M5x[[$  

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  T<kyxbjR  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 AHX_I  
;i?Ao:]  
1. 实例#1：成像的光源模式 $ KQ7S>T  
Cp(,+dD  

图片:1-200Q910455T60.png

:[P>e ox  
查看完整的应用实例 s,>1n0a  
&niROM,;K  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 +ew2+2  
(%]&Pe]  

图片:1-200Q9104G3D2.png

4L\bT;dQ|.  

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zbn0)JO  
!~PLW]Z4  
3. 实例#1：出瞳衍射法 aGvD  
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g>+  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

Tx"}]AyB6  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 N}Ozm6
Mc  
m@  b~  

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  H~x,\|l#  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 BoJ@bOe#  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 !m(5N4:vV  
Qag@#!&n  

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#"% ]1={b  
jz(}P8  
查看完整的应用实例 g(m3 &  
w.exLC  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 P<yd  
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图片:1-200Q910511DV.png

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tn};[r  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 0]3%BgZ(a8  
Z|+SC \Y  
1. 例#3：刻意忽略衍射 y)_T!&ze  
GWa_^  

图片:1-200Q9105200K2.png

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vhiP8DQ  
查看完整的应用实例 oZ;u>MeZ  
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6( TG/J  
2. 实例#3：包含衍射 r J'm>&Ps  
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