[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 D}OhmOu3  
6FFM-9*|[  
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。 K)#6&\0tT  
BV)) #D9  
xs^wRE_  
:NynNu'  
2. 三种傅里叶变换 E[Bj+mX9  
V$g!#V  
 快速傅里叶变换(FFT) NJmyp!8  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 M&}_3  
 半解析傅里叶变换(SFT) 
\ch4c9  
- 一种无需近似的高效重构。 xp 
F(de  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 T-y5U},  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 8<=]4-X@  
 逐点傅里叶变换(PSF) nP+jkNn3  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 }$` PZUw>  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 8|~M!<  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Y'Yu1mH)  
`RyH~4\;  
i?D)XXB85  
8 Y))/]R  
3. 每个元件的设置 3'!*/UnU  
7`Sr
qI&  
 傅立叶变换设置 .RpWE.C  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 nq:'jdY5|  
- 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。 %+oV-o\ #A  
- 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) XB<Q A>dLh  
;~Gez;AhK  
$msf~M*  
scPvuHzl  
4. 每个元件的设置 vlo!D9zsV3  
BFQ`Ab+  
 傅里叶变换设置 XblZlWP#  
/Zg4JQ~  
       (!%w  
NY/-9W5T4  
5. 默认的傅里叶变换设置 LY2QKjgP  
B:6VD /qC  
 光源模式和探测器的设置 )v %tyU  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 < 49\B  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 I+rLKGZC  
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}1|FES  
jZ0/@zOf  
6. 特殊情况     z}-8p
DD'  
.RPh#FI6J  
 多表面元件 c@lH  
- 对下列情况应当特别考虑 r85j/YK  
•透镜系统元件 ZOy^TR  
•球面透镜元件 a6'T]DW0W  
- 此类组件可以理解为 7)*QX,4C  
•一组曲面元件，以及 PoZxT-U  
•之间有一些自由空间 FO)`&s"&2  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ;FnS=Z  
Hm]\.ZEy  
Bkdt[qDn5P  
_.xicov  
 在k域的元件 %JuT'7VB  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 [fg-"-+:M  
- 这适用于以下情况 Y{<SD-ibZ$  
•平面表面元件 Nuaq{cl  
•分层介质元件 f`-UC_(;  
•光栅元件 +THK Jn!>  
•功能光栅元件 O5ZR{f&  
sV`p3L8pl  
:`Xg0J+P  
  0F<$Zbe2B  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 mA4]c   
fz<GPw  
1. 实例#1：成像的光源模式 u2cDSRrqT  
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rnL  

{YEGy  
查看完整的应用实例 gaR~K  
:_kZkWD5  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 J#?z/3v(  
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|)%;B%  
%VS+?4ww  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 vvF]g.,  
Ag}P  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 7Jn%c<s  
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z7R2viR[  
  ^AC2
 zC  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 7,FhKTV1/  
`( _N9.>B  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 6b\JD.r*{  
d*l2x[8}g-  
j>#ywh*A  
SEIJ+u9XsA  
查看完整的应用实例 I[bWd{i:  
0+Q;a  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 yo :63CPP  
,&s%^I+CC  
Vj6w7hz  
m=V69 a#  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Cps'l  
Uac.8wQh  
1. 例#3：刻意忽略衍射 t<MO~_`!  
63c\1]YB.  
L+_ JKc  
&p5^Cjy L  
查看完整的应用实例 8j}o\!H  
r+,JM L
 
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2. 实例#3：包含衍射 C&;m56  
K?*p|&Fi?8