[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 I8[G!u71)_  
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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。 N( /PJJ~  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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2. 三种傅里叶变换 XJQ[aU"[]N  
X{ Nif G  
 快速傅里叶变换(FFT) e8[*=&  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 h?TE$&CL?  
 半解析傅里叶变换(SFT) u'N'<(\k  
- 一种无需近似的高效重构。 sFGXW  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。
:;JJvYIs  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) qH-dT,`"{  
 逐点傅里叶变换(PSF) )kkO:j  
- 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。 y/PEm)=Tt  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 K=~h1qV:  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) lP@9%L  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 <oR Nd3d  
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 傅立叶变换设置 7?A}qmv  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ./6L&?*`~;  
- 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。 / '7WL[<  
- 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) :H?p^d e  
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图片:1-200Q9103Q1A0.png

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4. 每个元件的设置 7f`jl/   
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 傅里叶变换设置 C4n5U^  
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图片:1-200Q9103Z4443.png

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5. 默认的傅里叶变换设置 PL VF  
(K2 p3M^  
 光源模式和探测器的设置 !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。 iBc( @EJ  
- 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。 0.Iw/e   
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IP~g7`Y  
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6. 特殊情况     PCFm@S@Q  
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 多表面元件 (57x5qP X  
- 对下列情况应当特别考虑 BgE]xm  
•透镜系统元件 K&S~IFy  
•球面透镜元件 ~=c#Ff=Z  
- 此类组件可以理解为 9J1&g(?>-  
•一组曲面元件，以及 {)Gh~~57_W  
•之间有一些自由空间 _o`'b80;  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 "PlM{ZI\  
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 在k域的元件 pM4 j=F  
- 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 2 OGg`1XX  
- 这适用于以下情况 .*y{[."!  
•平面表面元件 6bU/IVP  
•分层介质元件 'QkL%z0  
•光栅元件 x-q er-  
•功能光栅元件 m6JIq}CMb  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 yyZjMnuD  
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1. 实例#1：成像的光源模式 8IVKS>  
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查看完整的应用实例 R(hqBa/V  
|&C.P?q  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 !ZB|GLpo6  
[.0R"|$sy+  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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3. 实例#1：出瞳衍射法 <Q%o}m4Kt  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 9}5Q5OZ  
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图片:1-200Q910492YW.png

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实例#2：用于激光导星的无焦系统 dmf~w_(7  
N>@AsI  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 %1e`R*I  
3"q%-M|+Q  

图片:1-200Q9105040H0.png

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查看完整的应用实例 2< ^B]N  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 DGp'Xx_8  
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图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 O^ f[ugs  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 $yOfqr  
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Dm,Q]  

图片:1-200Q9105200K2.png

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L(}T-.,Slr  
查看完整的应用实例 I'J=I{p*  
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图片:1-200Q910530G03.png

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2. 实例#3：包含衍射 6nxf<1  
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