[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 0%}$@H5i  
*~fZ9EkD  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 yE-&TW_q:>  
Bm%:Qc*  
YcGSZ0vQ  
pK4I?=A'  
2. 三种傅里叶变换 L._I"g5 H9  
7[QU *1bk  
 快速傅里叶变换(FFT) er^z:1'  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ` &|
Rs  
 半解析傅里叶变换(SFT) \i "I1xU  
- 一种无需近似的高效重构。 =R!=uml(  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 O%A:2Y79  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) F$ x@]  
 逐点傅里叶变换(PSF) f!*b8ND^R  
- 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。  o)cd!,h  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 +}>whyX1  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Q$W0>bUP  
@h([c  
{Zjnf6d]  
=lS~2C  
3. 每个元件的设置 #18H Z4N  
8[ 1D4d  
 傅立叶变换设置 NyJU?^f&v  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Et%s,zeA{2  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 oKz|hks[6  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) >c\'4M8C
z  
J:'c
j5@  
,|"tLN*m  
ME1lQ7E4B  
4. 每个元件的设置 HLAWx/c,j"  
._-^58[  
 傅里叶变换设置 p(%7|'  
-Uq I=#  
       Gk8"fs  
5P -IZ8~$  
5. 默认的傅里叶变换设置 ]o_Z3xXUa  
4/S4bk*8  
 光源模式和探测器的设置 v@LK3S/!3  
- 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。 EkEM|<GNd  
- 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。 5l2Ph4(  
]/HSlT=  
AR]y p{NS  
RhnSQe  
6. 特殊情况    
^P~%^?(  
y;yXOE_  
 多表面元件 &'N{v@Oi)  
- 对下列情况应当特别考虑 PNd]Xmv)  
•透镜系统元件 *pk*ijdB  
•球面透镜元件 v6HBO#F'V{  
- 此类组件可以理解为 m-dne/%_  
•一组曲面元件，以及 234OJ?  
•之间有一些自由空间 (i1FMd}G  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 .rD@Q{e50  
x<"1T w5e  
8V;@yzIha  
:qc@S&v@]  
 在k域的元件 *O#%hTYq  
- 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 h$DFp  
- 这适用于以下情况 EJ.oq*W!*J  
•平面表面元件 7qA0bUee5  
•分层介质元件 ^L+*}4Dr  
•光栅元件 wRgmw 4  
•功能光栅元件 ANc)igo  
7UejK r  
0_}OKn)J  
  $}jp=?,t  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 2#kR1rJP  
sk\U[#ohH  
1. 实例#1：成像的光源模式 Ha1E /b]K  
A9Q!V01_  
'+?AaR&p?  
查看完整的应用实例 v98=#k!F  
U,LW(wueT  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 <h4"^9hL  
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SBF  
XpdDIKMmE  
r )ZUeHt}w  
[!]a' T#x  
3. 实例#1：出瞳衍射法 wV+ W(  
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&8_]omuNV  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 $\Bzp<SN`  
h=.|!u  
dQYb)4ir  
  --d<s  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 (8TB*BhQ_  
{(w/_C9  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 {UX?z?0T
 
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mM!'~{r[-  
Y;8Ys&/t  
查看完整的应用实例 "=@b>d6U+  
l~;H~h!h/  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 PUV)w\!&is  
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Y (x_bJ  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 HYyO/U9z|I  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 jl;_lcO  
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查看完整的应用实例 5ppO
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2. 实例#3：包含衍射 rZ2X$FO@  
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