[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `3_lI~=eH  
0<p{BL8  
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。 9jir*UI  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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~+6Vdxm  
2. 三种傅里叶变换 )Kd%\PP  
3G}AH E4  
 快速傅里叶变换(FFT) mN_Z7n;^eh  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 G&f8n  
 半解析傅里叶变换(SFT) OQ
&'Dti  
- 一种无需近似的高效重构。 ~FU@wV^  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 2{|$T2?e  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) x2Lq=zwJ  
 逐点傅里叶变换(PSF) RO(TvZ0pE  
- 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。 %/%UX{8R  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 l@Z6do  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Q>< 0[EPj3  
*Mc7f?H  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 ,F6=b/eZ  
E0n6$5Uc?  
 傅立叶变换设置 O[@q%&_  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 yY).mxRN  
- 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。 ZJW[?V\5=  
- 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) Q,T"ZdQ  
~Ou1WnmO  

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4. 每个元件的设置 !A3-0zN!  
K>:]Bx#F7  
 傅里叶变换设置 5K%SL1N  
6?tlU>A2s  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       I?#85l{>  
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5. 默认的傅里叶变换设置 am1[9g8L  
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 光源模式和探测器的设置 U @
v*0  
- 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。 )::>q5c  
- 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。 G6P)C##ibn  
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UB`ToE|Ii  
6. 特殊情况     ~T7B$$  
WS8+7O'1\  
 多表面元件 PC$CYW5  
- 对下列情况应当特别考虑 u|#>32kV  
•透镜系统元件 inb^$v  
•球面透镜元件 POI.]1i  
- 此类组件可以理解为 Ox!U8g8c  
•一组曲面元件，以及 QS.>0i/7l  
•之间有一些自由空间 g1E~+@  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 +yob)%  
\`<cH#  

图片:1-200Q9104250P0.png

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wFh8?Z3u_  
 在k域的元件 n%^ LPD  
- 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 Qhi '')Q  
- 这适用于以下情况 o{b=9-V  
•平面表面元件 !rDdd%Z  
•分层介质元件 rPNb\Ri  
•光栅元件 f*{ YFg?*&  
•功能光栅元件 r~-.nb"P  
v44}%$  

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  D-Vai#Cd  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 c !ZM  
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1. 实例#1：成像的光源模式 \@3Qi8u//  
X=JmF97  

图片:1-200Q910455T60.png

V-I(WzR9y  
查看完整的应用实例 '3]p29v{  
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h  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 jCAC `  
ev0oO+u  

图片:1-200Q9104G3D2.png

W6T|iZoV"r  

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8[CB>-9  
3. 实例#1：出瞳衍射法 n,HE0Zn]Y_  
4H5pr  

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 H.<a`mm8  
2$_9cF Wm  

图片:1-200Q910492YW.png

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I9mm  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 I$NhXZ)KT  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 IEjP<pLe  
s]T""-He  

图片:1-200Q9105040H0.png

8zLY6@
  

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查看完整的应用实例 M<SdPC(+  
\\BCcr\l  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Y={&5Mir  
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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 A7!g  
pME{jD  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Ftw;
Yz  
}R3=fbe,\  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 %N;!+ ;F_g  
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2. 实例#3：包含衍射 <9=9b_z  
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