[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 \2+ngq)  
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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。 l4$ sku-  
sHPAr}14  
CC^]Y.9  
_YlyS )#@  
2. 三种傅里叶变换 &iu]M=Yb  
'2Zs15)V  
 快速傅里叶变换(FFT) ;/V])4=  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 *2/qm:gB  
 半解析傅里叶变换(SFT) Qa/1*Mb  
- 一种无需近似的高效重构。 hwUb(pZ  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 :j~4mb?$  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 0;LF>+fJ  
 逐点傅里叶变换(PSF) Q[3hOFCX  
- 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。 D8! Y0  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 qGN>a[D  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) eb}XooX  
0= bXL
!]  
;\}dQsX  
~rI2 RJ  
3. 每个元件的设置 H[:lQ\  
?4wl  
 傅立叶变换设置 T]Q4=xsv  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 #\N8E-d  
- 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。 %h0BA.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) ?IQDk|<%  
S=S/]]e  
3%r/w7Fc  
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4. 每个元件的设置 n&&C(#mBC  
IHCxM|/k(M  
 傅里叶变换设置 eQyc<  
D]fgBW-  
       ?#<'w(^%#  
WU=EJY}#n  
5. 默认的傅里叶变换设置 -4Dz98du  
z|],s]F>G  
 光源模式和探测器的设置 cV1E<CM  
- 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。 XySkm2y  
- 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。 #F3'<(j  
;2`t0#J$]  
S['%>  
Iao?9,NL9O  
6. 特殊情况     0iC5,  
si~zg\uY  
 多表面元件 T1RY1hb|g>  
- 对下列情况应当特别考虑 F@ |(  
•透镜系统元件 wPYeKOh'  
•球面透镜元件 3&E@#I^],  
- 此类组件可以理解为 <2kv/  
•一组曲面元件，以及 [vuikJP>1k  
•之间有一些自由空间 sqF.,A,  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 =Gj~:|;$  
r$M<vo6C  
'-~J.8-</  
v5 p`=Z@%  
 在k域的元件 ]!1HN3  
- 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 ukWL3  
- 这适用于以下情况 c3rj :QK6I  
•平面表面元件 -f:PgBj  
•分层介质元件 VR_/Vh
]@  
•光栅元件 P!j*4t  
•功能光栅元件 F#Pn]  
GU1
c
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xrY >Or  
  fTX|vy<EMI  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 U+ Yu_=o{  
ub1~+T'O
 
1. 实例#1：成像的光源模式 #/9Y}2G|]  
:.BjJ2[S  
&.yX41R  
查看完整的应用实例 \%}]wf}  
3AP=  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 i*4v!(E  
DuAix)#FN9  
I_?R(V[9  
RvU'8Y?>w  
c9nv=?/}f  
3. 实例#1：出瞳衍射法 v13\y^t  
=SW<Vhtb  
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M $EHx[*5  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 }43qpJe8U  
C[
KMaB  
v3n T@ra'  
  ]<%NX $9\  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 A'u]z\&%c  
XMI5j7CL  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 cj2^wmkB  
2}.~ 6EU/  
8U]mr+  
p? VDBAx  
查看完整的应用实例 0Nk!.gY  
V=>]&95-f  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 0;w 4WJJ  
3:sx%Ci/2  
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J*%IvRg  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 |hDN$By  
'c/8|9jX  
1. 例#3：刻意忽略衍射 6RSit  
j@UE#I|h  
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查看完整的应用实例 =yJV8%pa  
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2. 实例#3：包含衍射 v`qXb$YW  
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