[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 VQPq+78  
.Yha(5(  
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。 v&H&+:<  
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SnQ$  
2. 三种傅里叶变换 '(2G qX!  
b ";#qVv C  
 快速傅里叶变换(FFT) y>~=o9J_u  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 wjS3ItB  
 半解析傅里叶变换(SFT) KT?vs5jg$&  
- 一种无需近似的高效重构。 L4Nk+R;  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ,"h$!k"$g  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) EoQ.d|:g  
 逐点傅里叶变换(PSF) J'@I!Jc  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 >GT0x  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 jXZKR(L  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 7dPA>5"XD  
(y~da~  
4yRT!k}o  
rZJp>Q)s  
3. 每个元件的设置 _<t3~{qUT  
eDaVoc3  
 傅立叶变换设置 gl]{mUZz}  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 -uv1$|  
- 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。 y9W*/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) IFG`  
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kdxs{b"t  
4. 每个元件的设置 jy&p_v1  
i"JF~6c<  
 傅里叶变换设置 _$cQAH0 E  
>IoOCQQ*  
       '?3Hy|}  
4RTEXoXs  
5. 默认的傅里叶变换设置 !vImmhI!I  
L?al2aopF  
 光源模式和探测器的设置 4+v~{  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 L x9`y t6  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 O~qB  
zKT \i  
3c9v~5og4  
s?0r\cc|:  
6. 特殊情况     %eD&2$q*  
ge[\%  
 多表面元件 kx'6FkZPIr  
- 对下列情况应当特别考虑 &p=~=&g=  
•透镜系统元件 c:=Z<0S;  
•球面透镜元件 pMX7Rl  
- 此类组件可以理解为 uX.Aq@j  
•一组曲面元件，以及 VaX>tUW  
•之间有一些自由空间 NiWooFPKJ  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
_ZR2?y-M  
[fO]oTh  
o^7NZ]m  
4=q\CK2^A  
 在k域的元件 k U3] eh\I  
- 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 BJW;A>@Pj  
- 这适用于以下情况 ?5/Sa  
•平面表面元件 f3yZx!K_Br  
•分层介质元件 B623B HwS  
•光栅元件
w7dG=a&  
•功能光栅元件 #}k^g:l1  
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:=~([oSNW"  
  ?+5K2Zk  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 u!g<y  
:j9;P7&"?  
1. 实例#1：成像的光源模式 *d,SI[c%e  
CrqWlO  
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查看完整的应用实例 p=Vm{i7  
*7-uQKp  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ["@K~my~D*  
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Gc SX5c  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 L#NPt4Sz+  
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2  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 U)c,ZxE  
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L0uN|?}  
  t,=khZ  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 iLS'47  
8+GlM+>4  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Jh }3AoD  
$=H\#e)]Ug  
BQw#PXp3  
V1"+4&R^T_  
查看完整的应用实例 Ng;E]2"  
}hl# e[$  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 %} \@Wk~  
T.&^1qWWA  
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srC'!I=s>8  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 eR5swy&  
*=r,V  
1. 例#3：刻意忽略衍射 xT=|Uc0  
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B23R9.FK  
查看完整的应用实例 nc l-VN  
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2. 实例#3：包含衍射 9~>;sjJk  
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