[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 m^`X|xK-  
hcej?W8j  
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。 v5&WW
?IBQ  
Drg'RR><  
am`eist:  
L%fWa2P'  
2. 三种傅里叶变换 U5Rzfm4  
9~N7hLT  
 快速傅里叶变换(FFT) fY>\VY$>  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 &98qA
O]Z  
 半解析傅里叶变换(SFT) ]SK(cfA`  
- 一种无需近似的高效重构。 DRw%~  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ow+
NT  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) h1,J<B@  
 逐点傅里叶变换(PSF) Y~Zg^x2  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 2t_E\W7w+  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 #*w$JH  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) E]Kd`&^}  
18a6i^7  
CvlAn7r,@  
)U8F6GIC&}  
3. 每个元件的设置 i3YAK$w;&  
Rd2*  
 傅立叶变换设置 y#r=^r]l)  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ${`\In_?O  
- 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。 \@5W&Be^  
- 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) | YvO$4=s  
GJ!usv u  
H.'_NCF&;L  
DT_012z  
4. 每个元件的设置 8amtTM  
I_v]^>Xw  
 傅里叶变换设置 G$ipWi  
; <3w ,r  
       3<B{-z  
#[J..i/h  
5. 默认的傅里叶变换设置 .nT"f>S&'  
P^+Og_$  
 光源模式和探测器的设置 L{aT"Of{X  
- 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\#6U|a""u  
- 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。 r/8,4:rh  
OG0ro(|dI  
^fH]Rlx
 
(gz|6N  
6. 特殊情况     }k'8*v}8  
\\)3:1X  
 多表面元件 &AA u:  
- 对下列情况应当特别考虑 _Tev503  
•透镜系统元件 8> Gp #T  
•球面透镜元件 3
vDV   
- 此类组件可以理解为 MwXgaSV  
•一组曲面元件，以及 )p(XY34]  
•之间有一些自由空间 k?1cxY s  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 R0{+Xd  
3 nb3rHQ  
0s=GM|y  
PE+N5n2Tl  
 在k域的元件 Z$Qlr:7  
- 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~&9xtuHN  
- 这适用于以下情况 F^KoEWj[H  
•平面表面元件  5Gg`+o  
•分层介质元件 fH}`  
•光栅元件 rXvvJIbi  
•功能光栅元件 HA"LU;5>2J  
=v1s@5;~  
$O7>E!uVD  
  >L)Xyq  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 @^/JNtbH!  

yP~D."  
1. 实例#1：成像的光源模式 {U7j  
IB(5 &u.  
u]CW5snz  
查看完整的应用实例 QfRt3\^`  
t~gnai  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 >e"1a/2%>&  
g7#_a6  
{H"xC~.  
L<5go\!bV  
rQ.j$U  
3. 实例#1：出瞳衍射法 |\Jpjm)?  

LR'F/.Dx  
m`E8gVC  
rn U2EL  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ad }^Dj/  
`[/BG)4  
f`P%aX'cBQ  
  `fc2vaSH =  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ,]1K^UeZ  
8x[q[  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 /k(0}g=\  
cMIQbBM  
E.4`aJ@>d  
D@FJVF7c  
查看完整的应用实例 a4O!q;tu7  
<JDkvpckx.  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 !2$O^ }6"  
YM/^-[k3  
5(tOQ%AQ  
K%$%9y  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 "{AS5jw  
ES<"YF  
1. 例#3：刻意忽略衍射 5}E8Tl  
HmAA?J}  
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WwPfz<I  
查看完整的应用实例 ?:~Y%4;  
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2. 实例#3：包含衍射 >& \QLo[5  
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