[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 k"SmbFn%N0  
e^@/Bm+B  
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。 K)qbd~<\  
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2. 三种傅里叶变换 '3o0J\cz  
F_~-o,\  
 快速傅里叶变换(FFT) Q
;P~'  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 e76@-fg  
 半解析傅里叶变换(SFT) A*pihBo7  
- 一种无需近似的高效重构。 N,ik&NIWy  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 JMOP/]%D  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ?E2k]y6<  
 逐点傅里叶变换(PSF) wc%  
- 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。 T , =ga  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 >B~jPU  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) >V(2Ke Y  
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~+>M,LfK  
LbR/it'}  
3. 每个元件的设置 <J-OwO a-1  
?<frU ,{  
 傅立叶变换设置 |->y'V  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 5 J|;RtcR  
- 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。 dr6 dK
  
- 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) F'CUkVC0~P  
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CES FkAj~  
4. 每个元件的设置 <(p1 j0_Q  
[bPE?_a,  
 傅里叶变换设置 N/?MsrZw  
_R(5?rG,  
       n'*Ljp  
$fKwJFr  
5. 默认的傅里叶变换设置 !v;r3*#Nky  
2K*-uT#$~  
 光源模式和探测器的设置 J|FyY)_  
- 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。 cHsJQU*K6  
- 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。 ~POeFZ  
oZCi_g 5i  
JNp`@`0V  
sf*SxdoZU  
6. 特殊情况     T4!]^_t^  
x>8f#B\Mr  
 多表面元件 <$yer)_J!k  
- 对下列情况应当特别考虑 A[ iPs9  
•透镜系统元件 j[U0,]  
•球面透镜元件 d7^XP  
- 此类组件可以理解为 f,
L  
•一组曲面元件，以及 Y|VzeJC  
•之间有一些自由空间 |16 :Zoq  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 :s'%IGy>:  
#8z\i2I  
wO!hVm,Ta  
&yA<R::o  
 在k域的元件 a+~o: 5  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 G>RYQ{O  
- 这适用于以下情况 pWx3l5)R  
•平面表面元件 kxn;;  
•分层介质元件 4P~<_]yf  
•光栅元件 b<( W}$x  
•功能光栅元件 ^w12k2a  
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  ?@#}%<yEq  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 654%X(:q  
.4Ny4CMHZ  
1. 实例#1：成像的光源模式 Np-D:G  
,){0y%c#y  
Y>#c2@^i<  
查看完整的应用实例 VDPN1+1*  
UKJY.W!w4  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 2DC#PX)i  
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0/gcSW b  
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OWjZ)f/  
3. 实例#1：出瞳衍射法

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*@& "MZ/M  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 1%@~J\qF  
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  |:#mw1  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 l =yHx\  
qC4-J)8Wk  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 9vbh5xX   
709eLhXrH  
JB(;[#'~  
UH.cn|R  
查看完整的应用实例 %yMzgk[u  
1 ~7_!  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 5q ,  
m#nxw  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 }SV3PdE  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 wF uh6!J  
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查看完整的应用实例 JLu0;XVK  
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2. 实例#3：包含衍射 V8yX7yx  
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