[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 -Ufd+(  
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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。 -O^b  
i1\xZ<|0  
6wIv7@Y  
=JX.* MEB  
2. 三种傅里叶变换 #@3RYx  
\,ir]e,1  
 快速傅里叶变换(FFT) dxUq5`#G,  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 !gW$A-XD  
 半解析傅里叶变换(SFT) vA;ml$  
- 一种无需近似的高效重构。 :sk7`7v  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 1sGkbfh{t  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) leg@ia  
 逐点傅里叶变换(PSF) ofj7$se  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 q~_Nv5r%O  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 B`iQN7fd  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) T{{J' _s5L  
V-O49  
Apa)qRJd  
/vD5C  
3. 每个元件的设置 ^qy$M>  
mQ('X~l  
 傅立叶变换设置 >"5^]o2?~l  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 xXp\U'Ad~~  
- 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。 toX4kmC  
- 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) Bl3G_Ep  
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B`T|M$Ug  
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4. 每个元件的设置 9kH~+  
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 傅里叶变换设置 X+?*Tw!\  
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`a3q)}*Y
 
5. 默认的傅里叶变换设置 OzX\s=  
~AS2$  
 光源模式和探测器的设置 {ylc2 1  
- 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。 %R7Q`!@8  
- 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。 p%]*I?  
HJ !)D~M{  
kIiId8l  
xQk]a1  
6. 特殊情况     pIC CjA?3@  
r*0a43mC1  
 多表面元件 8}{';k  
- 对下列情况应当特别考虑 @zT.&1;`  
•透镜系统元件 gD
@ &/j7  
•球面透镜元件 UH%oGp$ykX  
- 此类组件可以理解为 HP3~.1Sp  
•一组曲面元件，以及 E@JxY  
•之间有一些自由空间 (X)$8y  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ,B5
Ptf#  
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h<Yn0(.  
 在k域的元件 \Y Cj/tG8  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 I{_St8  
- 这适用于以下情况 >#$(M5&}-  
•平面表面元件 c1jHg2xim  
•分层介质元件 U^+9l?ol  
•光栅元件 i74^J+xk  
•功能光栅元件 X']>b  
Mpk^e_9`<  
3+EJ%  
  _>dqz(8#  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 oeDsJ6;  
,au64sH  
1. 实例#1：成像的光源模式 1_fFbb"  
xv$^%(Ujp  
zv@'x nY]  
查看完整的应用实例 o*qEAy?  
YQ,IdWav  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 W ;P1T"*A  
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q[M7)-  
c~5#)AXMT  
6zRJ5uI,/  
3. 实例#1：出瞳衍射法 .x(&-  
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_8 vxb  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 MeQ(,irr^  
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B 0 K2Uw  
  D8m?`^Zz  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 #7lkj:j4  
x^+ C[%  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 c*RZbE9k  
yZ0;\Tr*J  
<j:3<''o  
J:?t.c~$o  
查看完整的应用实例 sx*1D9s_  
I;P?P5H  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 E0xUEAO  
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k5!k3yI  
u+I-!3J87  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 O3bK>9<K  
u%XFFt5  
1. 例#3：刻意忽略衍射 S~(4q#Dt-  
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AU87cqq  
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查看完整的应用实例 i$"FUC~'  
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2. 实例#3：包含衍射 rt^z#2$  
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