[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 t!^FWr&  
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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。 @(.?e<  
=!NYvwg6;o  

图片:1-200Q9103601c3.png

Y+N^_2@+C  
GEP YSp  
2. 三种傅里叶变换 'qLk"   
V M[9!:  
 快速傅里叶变换(FFT) JA7HO|  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 9[5NnRv$P  
 半解析傅里叶变换(SFT) R=HN>(U  
- 一种无需近似的高效重构。 G[u_Uu=>  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 z.23i^Q  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) @%J?[PG  
 逐点傅里叶变换(PSF) [:$j<}UmB  
- 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。 :0ND0A{K:  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 , 6\i  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) !7J;h{3Uw  
:7Mo0,Bw,  

图片:1-200Q9103601c3.png

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m 3WZ3t$  
a AYO(;3
  
3. 每个元件的设置 P,AS`=z  
pfg"6P  
 傅立叶变换设置 f ;|[  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 !$h%$se  
- 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。 )<
4o"R:*  
- 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) [a;lYsOsJ  
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h44  

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Kbx(^f12  
Wf_aEW&n  
4. 每个元件的设置 dv4)fG]W;_  
IC[SJVH;  
 傅里叶变换设置 g2C-)*'{yh  
do*`-SDy  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       [.<nt:  
Hk2@X(  
5. 默认的傅里叶变换设置 8+a/x#b-  
a[s%2>e  
 光源模式和探测器的设置 Cd#*Wp)s  
- 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。 |NtT-T)7  
- 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。 s5|LD'o!  
[gzU/:  

图片:1-200Q9104034912.png

-j3 -H&  
3D\.Sj%  
6. 特殊情况     DWJ%r"aN  
T'XAcH  
 多表面元件 $';'MoS  
- 对下列情况应当特别考虑 G+[>or
}  
•透镜系统元件 R ;5w*e}?5  
•球面透镜元件 KtEMH  
- 此类组件可以理解为 voQ,K9  
•一组曲面元件，以及 ScGmft3A  
•之间有一些自由空间 !nV
X .m9  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 {KwLcSn  
|BH, H  

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Zpb3>0<R  
 在k域的元件 a^[io1}-  
- 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 q(.%f
3(  
- 这适用于以下情况 58e{WC  
•平面表面元件 $6!`  
•分层介质元件 }WI24|`zM  
•光栅元件 oE)
c8rE  
•功能光栅元件
U\VwJ2 {i  
9U}EVpD  

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zh6~  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 yv
Dzxu  
SVq7qc9K?  
1. 实例#1：成像的光源模式 Ur&: Rr  
_%zU^aE  

图片:1-200Q910455T60.png

,7%(Jj$ ^  
查看完整的应用实例 ^"buF\3L  
HwST^\Ao  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 I}:>M!w  
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图片:1-200Q9104G3D2.png

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3. 实例#1：出瞳衍射法 gX(QRQ  
82/iVm1  

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 tQ&#FFt,)  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 ;( 2uQ#Y  
xD1wHp!+  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 um8ZhXq  
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T@vVff  
查看完整的应用实例 YYM  
A1'IK.  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ^9{ 2  
}<Me%`x"  

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6|jE3rHw  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 (Q&z1XK3  
15s?QSKj  
1. 例#3：刻意忽略衍射 6)bfd^JYn  
jcG4h/A  

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查看完整的应用实例 U)l>#gf8  
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2. 实例#3：包含衍射 q;AQ6k(  
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