[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ^s/  
Ze^jG-SL$9  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 6vzk\n  
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2. 三种傅里叶变换 }OShT+xeX  
K`:=]Z8  
 快速傅里叶变换(FFT) Y;J*4k]  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 XR+3j/zEQ  
 半解析傅里叶变换(SFT) ctmQWrk|B  
- 一种无需近似的高效重构。 -\$`ic$"1  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 E">T*ao  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ,Fqz e/  
 逐点傅里叶变换(PSF) Zf*r2t1&P  
- 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。 _Tm0x>EM  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 [
\ )Ge  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) TQ :/RT  
!UBO_X%dz  
&x:JD1T}  
}qPhx6nP  
3. 每个元件的设置 j0-McLc  
9L eNe}9v  
 傅立叶变换设置 uYO|5a<f~  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 /M0/-pV9  
- 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。 |VH!)vD  
- 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) &R-H"kK?  
" BTE  
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WPu
z]Ty  
4. 每个元件的设置 YhKZ|@  
WV<tyx9Z  
 傅里叶变换设置 gz#4{iT~  
R""%F#4XJ2  
       =ZYThfAEw  
,lN5,zI=S  
5. 默认的傅里叶变换设置 A]`:VC=IU  
DtCEm(b0  
 光源模式和探测器的设置 H:&?ha,9  
- 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。 `d]Z)*9  
- 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。 h#YD~!aJ  
P8yIegPY  
T8J4C=?/  
_cqy`p@"  
6. 特殊情况     Rhgj&4  
n[+'OU[  
 多表面元件 4n( E;!s  
- 对下列情况应当特别考虑 x!TZ0fq0  
•透镜系统元件 ]TpU"JD  
•球面透镜元件 PBqy F  
- 此类组件可以理解为 c-]fKj7  
•一组曲面元件，以及 &K%aw  
•之间有一些自由空间 %n?vJ#aX%  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 [IX+M#mf  
mNmUUj9z  
7v~j=Z>  
lP<I|O=z  
 在k域的元件 1TJ0D_,  
- 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 XJ\hd,R   
- 这适用于以下情况 E0f{iO;}  
•平面表面元件 93%{scrm  
•分层介质元件 rs8\)\z  
•光栅元件 Pi6C/$ K  
•功能光栅元件 h BMH)aU  
3Kq`<B~%  
m)>&ZIXa  
  TRvZ  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 `^F: -  
?Hz2-Cn  
1. 实例#1：成像的光源模式 UGKaOol.  
]?l{j  
^QL 877  
查看完整的应用实例  mw$Y  
4cgIEw[6  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 n]? WCG}cd  
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(|h:h(C  
3. 实例#1：出瞳衍射法 v"lf-c  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 )/t6" "  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 zmFws-+A  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 GrI&?=S^  
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查看完整的应用实例 G?)vWM`j  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 SG]
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 @z,*K_AKr  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 Hcv u7uD  
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查看完整的应用实例 ?l6jG  
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2. 实例#3：包含衍射 %v=!'?VT  
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