[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 84[^#ke  
m%V[&"5%e  
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。 LNZ#%R~r  
K(d!0S  
YzZF^q^I  
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2. 三种傅里叶变换 cMl

%)j-  
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 快速傅里叶变换(FFT) t4IJ%#22  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 8[C6LG  
 半解析傅里叶变换(SFT) v/czW\z  
- 一种无需近似的高效重构。 Ds87#/Yfv  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ~{+{pcO}  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) upDQNG>d  
 逐点傅里叶变换(PSF) [j?<9  
- 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。 %&Cl@6  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Ln_l>X6j51  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) faq K D:  
V)2_T!e%*  
m=MT`-:  
FZnHG;af  
3. 每个元件的设置 
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I{zE73  
 傅立叶变换设置 i'wF>EBz  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 sPg6eAd~?  
- 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。 C.E>)  
- 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) hzLGmWN2j8  
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OO sNp  
4. 每个元件的设置 %5*#c*)R  
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 傅里叶变换设置 n:'BN([]o  
['emP1g~  
       Z]TVH8%|k  
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5. 默认的傅里叶变换设置 rhTk}2@h  
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 光源模式和探测器的设置 (
u&yb!`  
- 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。 rO$>zdmYHs  
- 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。
#U52\3G  
&t/<yq}{  
|u"R(7N*  
KN:dm!A  
6. 特殊情况     hZWK5KwT  
rp#*uV9;  
 多表面元件 +~Lzsh"  
- 对下列情况应当特别考虑 &PuJV +y  
•透镜系统元件 H}V*<mgw  
•球面透镜元件 %`T5a<   
- 此类组件可以理解为 XOg(k(&T  
•一组曲面元件，以及 ~cBc&u:"  
•之间有一些自由空间 m=\eL~h  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 0t/y~TrBY  
hav?mnVJ  
+Z&&H'xD  
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 在k域的元件 Qz)8eIO:  
- 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 oHXW])[  
- 这适用于以下情况 xO<-<sRA  
•平面表面元件 sQAc"S  
•分层介质元件 fC GDL6E  
•光栅元件 $
t# ,'M  
•功能光栅元件 R}X_2""  
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%[\x%m)  
  Xb@z7X
#O!  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 06 Esc^D  
8+|V!q   
1. 实例#1：成像的光源模式 uxMy1oy  
x";.gjI |g  
a-A+.7  
查看完整的应用实例 2<o[@w  
1X"H6j[w  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 <6b\i5j  
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G'?f!fz;  
Ed&,[rC  
pL}j ZTo  
3. 实例#1：出瞳衍射法 VWA-?%r  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 )-?uX.E{  
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  4R*<WdT(  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 JIbzh?$aD  
95?5=TF  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 qe6C|W~n  
OwiWnS<  
`k{ff  
FQ|LA[~  
查看完整的应用实例 Hu9-<upc&  
kk_9G-M  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Kjn&  
&pMlt7  
kLPO+lg+  
dy6F+V\DG  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 W:{PBb"x8  
)>/j&>%  
1. 例#3：刻意忽略衍射 g?A5'o&Yu  
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查看完整的应用实例 1YIux,2\  
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PD}SPOA`U3  
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2. 实例#3：包含衍射 ))CXjwLj;  
Qor{1_h)+9