[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 J>1%*Tz  
NYc;Zwv9  
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。 Av!xI  
'u6n,yRm  
EF'8-*  
$J#Z`%B^y  
2. 三种傅里叶变换 2Q;rSe._`  
1,+swFSN  
 快速傅里叶变换(FFT) jOm7:+H  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Jv?EV,S/e  
 半解析傅里叶变换(SFT) (W?t'J^#  
- 一种无需近似的高效重构。 3ej[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ~bz$]o-<  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) /q) H0b  
 逐点傅里叶变换(PSF) W=Mdh}u_I  
- 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。 ?0+N  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 A0bR.*3  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) {+V ]@sz  
eu'~(_2  
z
=Xh  
G|TnvZ KX  
3. 每个元件的设置 dtig_s,)D  
3 6t^iV*3  
 傅立叶变换设置 ?RS4oJz,5g  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Xh}G=1}  
- 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。 2?:'p[z"]  
- 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) H'Jz:6   
yatZAl(B  
U^]@0vR  
&a)d,4e<M  
4. 每个元件的设置 `nY.&YT  
m]c1DvQb  
 傅里叶变换设置 oA3;P]~[  
N_d{E/  
       6W:FT Pt44  
rp|A88Q/!  
5. 默认的傅里叶变换设置 5F#FC89Kk  
O^@F?CG :1  
 光源模式和探测器的设置 NDJP`FI  
- 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。 ^ 4*#QtO  
- 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。 |XV`A)=f  
t<"%m)J  
4gZ)9ya  
RwhKW?r+  
6. 特殊情况     2w fkXS=~6  
0[ (kFe  
 多表面元件 tJmy}.t1  
- 对下列情况应当特别考虑 n%Oq"`w4  
•透镜系统元件 UhJ!7Ws$  
•球面透镜元件 =sF4H_B  
- 此类组件可以理解为 U2CC#,b!(  
•一组曲面元件，以及 7spZe"  
•之间有一些自由空间 g |H  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ~y"OyOi&  
u=Xpu,q  
`ZT/lB`  
wN^^_  
 在k域的元件 I'[;E.KU  
- 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 iJ @p:  
- 这适用于以下情况 mP's4  
•平面表面元件 \fp'=&tp~a  
•分层介质元件 2/\I/QkTs  
•光栅元件 >pe!T aBN  
•功能光栅元件 KtArV  
p_)ttcpi1  
AGKT*l.-  
  d
I>cPqQ  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 5K-,k^T}  
xxwbX6^d  
1. 实例#1：成像的光源模式 YMVi7D~;Q$  
yYSoJqj Q  
HTMg{_r(%  
查看完整的应用实例 W|"bV 6d3  
5\h6'  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 vU(fd!V ?  
Z?V vFEt%  
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BzV97'  
J _q  
3. 实例#1：出瞳衍射法 pG'?>]Rt4  
]9c{qm}y  
J:O&2g"g  
S!b?pl  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ,_s.amL3O{  
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E,^  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 y&bZai8WlE  
V<?0(esgR  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 v#`>  
Jd',
v  
g^7zDU&'  
W;os4'h$  
查看完整的应用实例 ?
M6)O?[  
)1gT&sU0  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 salDGsW^  
3\{\ al   
pp(?rE$S  
o*2Mjd]r  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 (44L8)I.D  
]w0Y5H "  
1. 例#3：刻意忽略衍射 =e0MEV#s.  
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查看完整的应用实例 ~%eE%5!k  
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2. 实例#3：包含衍射 a>9_#_hI  
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