[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 kv`x  
jzzVZ%t  
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。 /[{?zS{  
i_gS!1Z2  
-pX/Tt6  
j|+B|  
2. 三种傅里叶变换 }3)$aI_  
>@]E1Qfe  
 快速傅里叶变换(FFT) {L<t6A  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 =X% D;2  
 半解析傅里叶变换(SFT) #gsAwna3  
- 一种无需近似的高效重构。 _);1dcnR  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 .fQDj{  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 4b7}Sr=`  
 逐点傅里叶变换(PSF) &TC  
- 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。 Ep0Aogp29  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Qj3UO]>  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) (S9"(\A  
O#u)~C?)8  
/vU9eh"%  
Do2y7,jv  
3. 每个元件的设置 iW |]-Ba\  
fI}-?@  
 傅立叶变换设置 D:.^]o[  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 m=%W<8[V  
- 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。 .:<c[EJ b  
- 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) Of:e6N  
oZOFZ-
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+cjNA2@  
gs0,-)  
4. 每个元件的设置 #yU4X\oO  
w(mn@Qc  
 傅里叶变换设置 3c-ve$8u~  
XtQ3$0{*%  
       e@F&/c  
y/kCzDT,  
5. 默认的傅里叶变换设置 Zc%S`zK`7  
* z{D}L-&  
 光源模式和探测器的设置 gb@!Co3  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。
!4*@H  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 *NXwllrci  
&s] s]V)  
1f}S:Z  
[a+?z6qI\}  
6. 特殊情况     +S3'ms  
*wh'4i}u  
 多表面元件 nq6]?ZJ  
- 对下列情况应当特别考虑 "rAm6b-`  
•透镜系统元件 MTLcLmdO  
•球面透镜元件 :ye)%UU"|:  
- 此类组件可以理解为 J^t=.-a|  
•一组曲面元件，以及 MfYe @;m  
•之间有一些自由空间 q*'hSt@+D  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 75^-93  
E]ZM`bex&  
_@"Y3Lqi  
!;R{-  
 在k域的元件 AY! zXJ_$  
- 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 Sb,{+Wk  
- 这适用于以下情况 9Ft)VX  
•平面表面元件 "KFCA9u-  
•分层介质元件 7:1Hgj(  
•光栅元件 z<AQ;b  
•功能光栅元件 *b.>pY?2|  
]B5\S  
{/ty{  
  +x+H(of.  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 BwL:B\  
A\SbuRty  
1. 实例#1：成像的光源模式 ZS}2(t   
C?E;sRr0  
yGN<.IP75  
查看完整的应用实例 Qh{=Z^r  
| C2k(  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 g5T~%t5lo  
w$&10  
wI`uAZ="  
Ebq5P$  
}4bwLO  
3. 实例#1：出瞳衍射法 _ROe!w 1  
R'9TD=qEK  
#z5'5|3  
wS:323 !l$  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 sL!6-[N  
?rv+ydR/q  
G=b`w;oL:  
  u' r;-|7  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 @V<tg"(c  
-6  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 p*dez!  
IAtc^'l#  
dXdU4YJX  
QU4
17EV'  
查看完整的应用实例 !UgJ^v  
52:oe1-8  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 }K&K{ 9}  
Z4t9q`}h  
t[^}/ S  
np)-Yzr  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 S:oZ&   
9g 2x+@5T^  
1. 例#3：刻意忽略衍射 rZDKVx  
al"1T-  
~(yh0V  
-@i2]o  
查看完整的应用实例 /] R]7  
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3K54:  
E8?Q>%_  
2. 实例#3：包含衍射 ,Q}/#/  
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