[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 n7l%gA*  
*e/K:k  
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。 '~Q2!F  
Tlodn7%",  
JhX=l-?  
o2uj =Gnx  
2. 三种傅里叶变换 >NM\TLET~  
T):SGW  
 快速傅里叶变换(FFT)
zoZH[a`H  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 2UadV_s+s  
 半解析傅里叶变换(SFT) &.N$  
- 一种无需近似的高效重构。 '{[),*nCn  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 fly,-$K>LO  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) <Kt3PyF  
 逐点傅里叶变换(PSF) !;3PG9n3|h  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 ^p=L\S
J  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 &`!^Zq vG  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 76H!)={  
,Em$!n  
,1UZv>}S  
io%')0p5q  
3. 每个元件的设置 `<fh+*  
<@uOCRbV  
 傅立叶变换设置 ]%dnKP~  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 cQUC.TZ_  
- 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。 0q6I;$H  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ,k0r  
~?Omy8#  
tE"Si<[]H$  
MI#mAg<  
4. 每个元件的设置 f CcD&<%  
Y+-xvx :  
 傅里叶变换设置 E4[}lX}  
R;}22s  
       !<n"6KA.  
q4k@l  
5. 默认的傅里叶变换设置 ,/,9j{|"j  
mpay^.(%  
 光源模式和探测器的设置 _GoVx=t   
- 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。 7;}l\VXHm  
- 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。 1np^(['ih  
#AViM_u  
TprtE.mP  
lmCZ8 j(FF  
6. 特殊情况     XcfKx@l  
b=[?b+  
 多表面元件 @QEqB_W  
- 对下列情况应当特别考虑 2+"r~#K*  
•透镜系统元件 lWZuXb,G  
•球面透镜元件 3f76kl(&  
- 此类组件可以理解为 f [o%hCS  
•一组曲面元件，以及 )Y]/^1hx  
•之间有一些自由空间 /VTM 9)u  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 +cB&Mi5  
&tI#T)SSs  
\h{r;#g  
`,>wC+}  
 在k域的元件 7C,T&g 1:  
- 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 v."Dnl  
- 这适用于以下情况 >'=MH2;  
•平面表面元件 9w4sSj`  
•分层介质元件 2WBq  
•光栅元件 P=8>c'Q  
•功能光栅元件 XhW %,/<  
)j&"%[2F  
H{G{H=K_  
  _}Ps(_5D  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 6[dur'x  
GG6%bF  
1. 实例#1：成像的光源模式 mDMt5(. 
 
j|(Z#3J  
w YNloU  
查看完整的应用实例 Ca>&  
/2uQCw&x-  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ;[0&G6g  
GH4iuPh]  
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2XSHZ|;  
~Gv#iRi>  
3. 实例#1：出瞳衍射法 &eZfQ2
7$  
2%UBwSiqR  
+5p{5 q(o  
: mGAt[Cc  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 _D!g4"  
)ZR+lX}  
^>$P)=O:v  
  I=Zx"'Um  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 6j9)/HP  
pK&I^r   
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 O/Y)&VG7  
H#d:kilNy  
)LHj+B  
O}ejWP8>  
查看完整的应用实例 Jobiq]|>  
$&P?l=UG  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 &XLD S=j  
iZ,YxN<R  
JWO=!^  
|QZ58)>  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 >v5k{Cbp0  
o>D  
1. 例#3：刻意忽略衍射 %:C ]7gQ  
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查看完整的应用实例 gPC@Yy  
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2. 实例#3：包含衍射 .V'V:;BE%  
sKaE-sbJY