[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 8c|IGC  
)eV40l$ M  
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。 6kuSkd$.  
er#=xqUY  
(_08?cN  
+{w&ksk  
2. 三种傅里叶变换 L wu;y@[  
,`7GI*Vq  
 快速傅里叶变换(FFT) /&dt!.WY^  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 si;]C~X*  
 半解析傅里叶变换(SFT) 68!fcK  
- 一种无需近似的高效重构。 tj&A@\/  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 5nn*)vK {  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) o_N02l4J)  
 逐点傅里叶变换(PSF) -/qrEKQ0U?  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 ;i#gk%- 2  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `3:%F>  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) %%>?<4t  
F3'X  
~EM];i  
-ur]k]R  
3. 每个元件的设置 ~<U3KB  
R`&ioRWj  
 傅立叶变换设置 ]O\W<'+V  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 mN*P2*  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 ybG)=0  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) 'x0t, ;g  
:jX~]1hpmA  
=KZ4:d5  
hF1/=;>  
4. 每个元件的设置 80EY7#r@w  
dW`D?$(@,  
 傅里叶变换设置 M5V1j(URE  
%ze1ZWO{  
       aVYUk7_<  
\d+HYLAJn  
5. 默认的傅里叶变换设置 F%d"gF
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 光源模式和探测器的设置 9-^p23.@[j  
- 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。 ka3Z5  
- 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。 20qVzXi  
o%%fO  
w0!,1 Ry  
S\ZAcz4  
6. 特殊情况     SA1/U  
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 多表面元件 =R.9"7~2x  
- 对下列情况应当特别考虑 VW
v0\:,G  
•透镜系统元件 (<Xdj^v  
•球面透镜元件 eLny-.i,7  
- 此类组件可以理解为 2&fwr>!$  
•一组曲面元件，以及 tl5IwrF6;  
•之间有一些自由空间 7]j-zv  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 h$k3MhYDes  
7nz
+
n#  
m[j3s=Gr  
A*~1Uz\t  
 在k域的元件 i)i)3K2  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 &>l8SlC?  
- 这适用于以下情况 B?yt%f1  
•平面表面元件 77d`N  
•分层介质元件 8$kXC+  
•光栅元件 n;-r W;ZO  
•功能光栅元件 YXVJJd$U  
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  Q;/F0JDH  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 U]0)$OH5e  
PAU+C_P  
1. 实例#1：成像的光源模式 |S:!+[  
M%s$F@  
aX)./  
查看完整的应用实例 .p(l+  
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'%o;z*  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ('q vYQ  
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KR(} A"  
gQ[^gPWP"  
3. 实例#1：出瞳衍射法 y!N)@y4  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 G=HxD4l  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 #S%Y;ilq  
`uZv9I"  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `u\z!x'  
!u{"] T:  
\41)0,sEy  
TUUE(sLA  
查看完整的应用实例 4ylDD|) rO  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 (F[/~~  
+1Rrkok  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 Lp`<L-s  
#C1A5JE&  
1. 例#3：刻意忽略衍射 B UQn+;be  
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查看完整的应用实例 Y3$PQwn .P  
XMEK5Z9Dd  
I\rZk9F  
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2. 实例#3：包含衍射 g"]<J&  
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