[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 \JM6zR^Ef  
w>j5oz}  
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。 AVQcD`V3B  
a%Q`R;W  
[T r7SU#x  
6"G(Iq'2t3  
2. 三种傅里叶变换 !6-t_S  
)1Bz0:  
 快速傅里叶变换(FFT) }PK4 KRn  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 *,G<X^  
 半解析傅里叶变换(SFT) ;>Z+b#C[  
- 一种无需近似的高效重构。 s U`#hL6;  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 RL4|!Hz
R  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Z0Sqw  
 逐点傅里叶变换(PSF) B0b|+5WhR  
- 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。 _m?i$5  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 :;Z/$M16B  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) esTL3 l{[  
Ne+Rs+~4  
d[l8qaD  
CrI<rD%'  
3. 每个元件的设置 @I4HpY
7:  
1R@G7m  
 傅立叶变换设置 VgXT4gO!  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 E|;>!MMA;  
- 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。 Jf2JGTcm  
- 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) X[?fU&  
poafGoH-Y  
#9(+)~irz`  
]mtiIu[  
4. 每个元件的设置 W^3 Jg2gE  
{H,O@  
 傅里叶变换设置 $MgO)bH  
=M?+KbTJ3  
       b)IQa,enH  
AAfU]4
u0S  
5. 默认的傅里叶变换设置 $)*qoV  
Os[z>H?  
 光源模式和探测器的设置 RDSC@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。 tLKf]5}f  
- 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。 &<*M{GW'&  

ILDO/>n  
'~ 
B2[  
W[I[Xg&  
6. 特殊情况     vW.f`J,\D'  
U:~]>B $  
 多表面元件 9 D.
wW  
- 对下列情况应当特别考虑 w|G7h=  
•透镜系统元件 /D9#v1b  
•球面透镜元件 *Jcd_D\-(1  
- 此类组件可以理解为 1^]IuPxq  
•一组曲面元件，以及 "\Dqtr w  
•之间有一些自由空间 1:<n(?5JI  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 uG'S&8i_  
J;XO1}9  

,k.")  
+(x(Ybl#  
 在k域的元件 yqx!{8=V  
- 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 K+/wJ9^B  
- 这适用于以下情况 7p'pz8n`X  
•平面表面元件 t|V5[
n!  
•分层介质元件 MjQ>&fUK  
•光栅元件 J0k!&d8  
•功能光栅元件 \'g7oV;>cI  
-}xK> ["  
zytW3sTZA  
  ]Z UE !  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 u)EtEl7Wq  
1Bs t|  
1. 实例#1：成像的光源模式 bO$KV"*!  
uUp>N^mmVH  
3s]o~I2x  
查看完整的应用实例 `yl|
NL  
A]QGaWK  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 21<Sfsc$  
Cs"ivET  
J s33S)  
'%e@7Cs  
PY4">~6\i  
3. 实例#1：出瞳衍射法 'Kmf6iK>[  
KJ&I4CU]^  
mK7SEH;  
Q>X1 :Zn3  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 o4a@{nt^,  
=v|$dDz  
DI-&P3iGx  
  n|.eL8lX.<  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ^Hf?["m^@  
/!5cf;kl*l  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 g|^U?|;p  
EN^L.q9#  
LD WYFOGQ  
FN26f*/  
查看完整的应用实例 Zl#';~9W  
`|nJAW3  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 g]M
gT-C|  
W
uWOC6^  
@QpL*F  
 R'_F9\  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 LCIe1P2  
l9%ckC*q  
1. 例#3：刻意忽略衍射 m(xyEU  
phA{jJy?  
Wl&6T1A`"  
B&!>& Rbx  
查看完整的应用实例 {6)H.vpP  
Cvt/ot-J?  
X+\=dhn69  
M_$;"NS+}  
2. 实例#3：包含衍射 hE,-CIRg  
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