[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 q/U-6A[0  
n_km]~  
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。 $N)G:=M!s  
xt5/`C  
rnj$u-8  
IB[
$~sGe  
2. 三种傅里叶变换 R>"Fc/{y  
ZK^cG'^2|  
 快速傅里叶变换(FFT) Yu3S3aRE  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 c]ARgrH-  
 半解析傅里叶变换(SFT) X n!mdR  
- 一种无需近似的高效重构。 %/y=_G  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 -Y/i h(I^  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 2uE<mjCt-r  
 逐点傅里叶变换(PSF) xrg?{*\  
- 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。 ,sAAV%">
 
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 X"r)zCP+t  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) !Rl|o^Vw>{  
El<*)  
*tF~CG$r  
b/z-W`gw  
3. 每个元件的设置
TR0y4u[  
(CxA5u1|l  
 傅立叶变换设置 Lkm-<  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 YK3>M"58  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 ?ZRF]\dP]  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) +;q\7*  
#_ |B6!D!  
4@?0wV  
vAUt~X"  
4. 每个元件的设置 E?XaU~cpc  
%f1%9YH  
 傅里叶变换设置 (E0   
XX~vg>3_  
       qLDj\%~(  
/YvXyi>^"%  
5. 默认的傅里叶变换设置 2H|:/y  
|NfFe*q0;8  
 光源模式和探测器的设置 'V:Q :  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 y d97ys  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 -X
V,r<''  
4!Js="  
^&
eF916H  
-&8( MT*  
6. 特殊情况     o{s2T)2  
C 5.3[  
 多表面元件 C$y6^/7)  
- 对下列情况应当特别考虑 1VX3pkUET  
•透镜系统元件 xPm. TPj  
•球面透镜元件 ,&t+D-s<f  
- 此类组件可以理解为 EMmgX*i
u@  
•一组曲面元件，以及 *DF3juf~
 
•之间有一些自由空间 YP2VSK2Q  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 lYx_8x2  
03 @aG  
RPz[3y  
\HeJc:^  
 在k域的元件 d/7fJ8y8  
- 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 p&<Ssc  
- 这适用于以下情况 +vh|m5"7I7  
•平面表面元件 S>yiD`v  
•分层介质元件 n$/|r  
•光栅元件 &K9;GZS?  
•功能光栅元件 v"bWVc~H  
7*5B  
jdxHWkQ  
  ;'"'|} xn  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 }@r23g%  
) O0Cz n  
1. 实例#1：成像的光源模式 )0"Q h  
cbzA`b'Mg  
k"N>pjgd$  
查看完整的应用实例 r6DLShP-Ur  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ,-c,3/tyA  
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"]K  
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1V%tev9a  
3. 实例#1：出瞳衍射法 L<F8+a7i  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 n2U &}O  
e=sc$1|4=  
LE\*33k_  
  (t4i&7-  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 /;`H )  
HsCL%$k  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 _{*}
)&!M  
Y)rK'OY'  
W{6QvQD8  
/JD}b[J$  
查看完整的应用实例 |L<J
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EmNVQ1w  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 iQG!-.aX  
x93@[B*%  
4)8k?iC*  
PQHztS"  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 GkAd"<B  
c1H.v^Y5  
1. 例#3：刻意忽略衍射 *lfjsrPu  
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46?z*~*G  
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查看完整的应用实例 N63?4'_W  
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A4j,]hOD  
SoIK<*J  
2. 实例#3：包含衍射 %'2P4(  
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