[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 5hg:@i',  
>6KuZ_  
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。 Ic P]EgB  
1@egAo)  
>2tYw,m  
I^emH+!MW  
2. 三种傅里叶变换 I ze+](  
srLXwoN[  
 快速傅里叶变换(FFT) 2h%/exeS;  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 $TGE  
 半解析傅里叶变换(SFT) tDJtsOL  
- 一种无需近似的高效重构。 !g'kWE[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 'H0uvvhOp  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) *?:V)!.2z  
 逐点傅里叶变换(PSF) tZB"(\  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 -XRn%4EX?  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 j]Kpwf<NS  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) qs6r9?KP  
Cjc>0)f&.  
*c3(,Bmw  
6j/g/!9c!  
3. 每个元件的设置 aA7}>  
db -h=L|  
 傅立叶变换设置 hSr2<?yk  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 8iA[w-Pv  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 4YX/=  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ,1&Pb %}  
L7VDZCV  
*t=8^q(K[  
:#7"SEud}  
4. 每个元件的设置 W|'7)ph  
/N'0@q  
 傅里叶变换设置 \MI2^JN  
hg4d]R,  
       H{hd1  
41Ga-0p  
5. 默认的傅里叶变换设置 A{NKHn>%`  
g\%;b3"#  
 光源模式和探测器的设置 ua%@Ay1|  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 [J{\Ke0<e1  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 &YpViC4K.  
VW&EdrR,S  
6Ft?9 B(F:  
}$%j}F{  
6. 特殊情况     M$YU_RPl+  
lDsT?yHS`Z  
 多表面元件 C-)mP- |8  
- 对下列情况应当特别考虑 ad)jw:n  
•透镜系统元件 iq1HA.X(  
•球面透镜元件 7M8oI.?C|  
- 此类组件可以理解为 *
yl?M<28  
•一组曲面元件，以及 <fSWX>pR  
•之间有一些自由空间 vG'6?%38  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 u1 Z;n  
|#(KP  
05>mRqVL  
}uR[H2D`L  
 在k域的元件 ^Y%'"QwJS  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Ms=5*_J2Jk  
- 这适用于以下情况 =M6Ph%  
•平面表面元件 @6lw_E_5  
•分层介质元件 NMs8^O|0  
•光栅元件 Kd r7 V  
•功能光栅元件 / <C{$Gu  
I4XnJ[N%  
/O[<"Wcz  
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sj9  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 _"%hcCMw  
-
.@dA'j[  
1. 实例#1：成像的光源模式 r=Tz++!  
\+)aYP2Hu  
y`,;m#frT  
查看完整的应用实例 ^%n]_[RUn4  
*O|_)G  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 'GI| t  
o;TS69|D  
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~] &yHzp2  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 ]-j.\+(*  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 K'Y/0:"*  
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a,|Hn  
  @cr/&  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 bN\;m^xfu  
)2lB  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 z+Guu8  
4^Ss\$*  
g#k@R'7E  
t[r6jo7  
查看完整的应用实例 dl.gCiI  
}_Ci3|G>%D  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 `w&?SXFO8  
Bs`mzA54  
9^u}~e #(  
G} f9:G  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 [uwn\-  
O _C<h  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Ay7PU  
KE.O>M,I.  
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查看完整的应用实例 GorEHlvVh  
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&OlX CxH  
2. 实例#3：包含衍射 znB+RiV8  
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