[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 "+wkruC  
5;XYF0  
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。 3]9Rmx  
I.T?A9Z  
i^ |G  
!IO\g"y~|%  
2. 三种傅里叶变换 Y Q.Xl_  
i'"#{4I  
 快速傅里叶变换(FFT) j6XHH&ZEb  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 WVOj;c  
 半解析傅里叶变换(SFT) 3;> z %{  
- 一种无需近似的高效重构。 +'MO
$&6  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 y,ub*-:  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) H)"]I3  
 逐点傅里叶变换(PSF) SE6(3f$  
- 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。 !J X7y%J  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Ak kF6d+  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) X"r.*fb;N  
DLqH*U  
7wPI)]$  
dJJq]^|  
3. 每个元件的设置 _;Xlw{FN^  
0R[fH  
 傅立叶变换设置 b7~Jl+
m  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 >wt.)c?5  
- 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。 L%Rw]=v}v  
- 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) ?~t5>PEonv  
^"54Q^SH  
8AY;WL:;  
Kl%[fjI)  
4. 每个元件的设置 l5&5VC)  
=N{?ll6x7g  
 傅里叶变换设置 @fp@1n  

lX"m|W  
       RLF6Bc  
pI8z.JD  
5. 默认的傅里叶变换设置 DrV[1Z  
O2pE"8=4Q  
 光源模式和探测器的设置 zuW4gJ  
- 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。 -s`Wd4AP  
- 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。 L[Z^4l_!  
jQ%1lQ#R)  
CrL9|78  
`Ds=a`^b  
6. 特殊情况     N0kCdJv  
+ZW>JjP*  
 多表面元件 rOt{bh6r  
- 对下列情况应当特别考虑 e@0|fB%2  
•透镜系统元件 r,0D I  
•球面透镜元件 Z$KyK.FUU  
- 此类组件可以理解为 i7r)9^y  
•一组曲面元件，以及 L FJ@4]%V  
•之间有一些自由空间 DT>`.y%2W  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 JQ0Z%;"  
Y<VX.S2kf  
jy5[K.  
m?B=?;B9#  
 在k域的元件 Ot`%5<E^  
- 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 WKlqm)m@  
- 这适用于以下情况 f>C+l(  
•平面表面元件 Q5Nbu90  
•分层介质元件 kwT)j(pp<  
•光栅元件 0
[%{YmI{W  
•功能光栅元件 VV/T)qEe7>  
)z@ +|A  
#@`c7SR  
   =5B5  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 :'C?uk ?  
UR_Ty59  
1. 实例#1：成像的光源模式 .`+~mQ Wn  
wUr(i*  
z8}QXXa  
查看完整的应用实例 }(Fmr7%m  
BV>9U5  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 >W-xDzJry  
!J#P'x0  
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jFe8s@7  
|g^YD;9s.  
3. 实例#1：出瞳衍射法 f:
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K g#Bg##  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Y_ne?/sZE  
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XBCHJj]k  
  ;r"r1'a+@  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8YRT0/V  
YB4 ZI  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 YQ?hAAJ  
Ji!i}UjD7!  
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E`^D9:3:)  
查看完整的应用实例 gTTKjlI[  
NwYQ6VEA  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 oz{X"jfu  
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kDmuj>D  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 M=;csazN  
4+d(d  
1. 例#3：刻意忽略衍射 #BBDI  
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查看完整的应用实例 jJ<&!=  
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DIQ30(MS  
2. 实例#3：包含衍射 1=IOio4
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