[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 'c[4-m3bg  
J1DX}h]  
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。 [B3qZ"  
P6w!r>?6N  
clK3kBh~&  
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2. 三种傅里叶变换 Bv,u kQ\CH  
un|
+YqLf  
 快速傅里叶变换(FFT) 4eapR|#T  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 \(Z'@5vC  
 半解析傅里叶变换(SFT) IT& U%hw  
- 一种无需近似的高效重构。 ZY-UQ4_|u  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ,lSt}Lml  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 5]cmDk  
 逐点傅里叶变换(PSF) e$>.x< Eq  
- 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。 v>zeK  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 OI;0dS  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) "R@N}q<*v2  
&L}e&5  
nWpqAb  
vum6O3  
3. 每个元件的设置 B0I(/ 7  
JSX-iHhW  
 傅立叶变换设置 HFYN(nz}[  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 o>x*_4
[  
- 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。 7z!|sPW](b  
- 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) y7aBF13Kl  
vU&I,:72 H  
=YlsJ={h  
M@@l>"g@  
4. 每个元件的设置 N{v <z 6  
xI?%.Z;*+  
 傅里叶变换设置 4Z>KrFO  
{J3;4p-&  
       bqpy@WiI S  
8Z{&b,Y4L  
5. 默认的傅里叶变换设置 c
6gRXp'ID  
K!^x+B|  
 光源模式和探测器的设置 "PH}\Dl=  
- 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。 6J[ {?,  
- 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。 6|gC##T  
F?Cx"JYix  
]pi"M3f_  
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6. 特殊情况     W0%cJ8~  
$ )q?z.U  
 多表面元件 U{(B)dFTH  
- 对下列情况应当特别考虑 MKIX(r(|  
•透镜系统元件 @]ydWd  
•球面透镜元件 SQ7Ws u>T@  
- 此类组件可以理解为 3u+A/  
•一组曲面元件，以及 lA}(63j+b  
•之间有一些自由空间 u*:B 9E  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 GZ.X
x  
A?[06R5E#  
kGm-jh  
guJS;VC6U  
 在k域的元件 O>UG[ZgW  
- 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 .Fo0AjL}x  
- 这适用于以下情况 RGd@3OjN  
•平面表面元件 k?-GI[@X  
•分层介质元件 (ZR+(+i,  
•光栅元件 AA[(rw  
•功能光栅元件 4D(5WJ&  
yn=BO`sgW  
Gs^hqT;h  
  i>Wsc?  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 A/eZnsk  
J`/t;xk  
1. 实例#1：成像的光源模式 zzlV((8~  
fLM5L_S}Y  
# +OEO  
查看完整的应用实例 ~)Z{ Yj9)S  
&&Ruy(&]I  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 )`;Q]?D   
wyF'B  
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XV)<Oavs  
3. 实例#1：出瞳衍射法 9z>I&vcX  

B!:%^S  
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YC(7k7  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 "9W]TG  
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3$x[{\ {  
  HLMcOuj  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 dw'&Av' |E  
i=Nq`BoQf  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 nymF`0HYe1  
kg0X2^#b  
P`ZzrN  
./SDZ:5/  
查看完整的应用实例 1%Yd] 1c(  
C(N' +VV_  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 5q<cZ)v#&  
 AT@m_d  
l|WdJn o  
|qUi9#NUo  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 u@ MUcW  
Vf28R,~m  
1. 例#3：刻意忽略衍射 7 'T3Wc  
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查看完整的应用实例 JATW'HWC|I  
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2. 实例#3：包含衍射 :#_Ne?\a@  
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