[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 yP$esDP  
_WWC8?6U  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 [ft6xI  
30^q_|l:]  
m=9b/Nr4  
rwj+N%N  
2. 三种傅里叶变换 ;?HP/dZLz  
|k6+- 1~_  
 快速傅里叶变换(FFT) Z]b;%:>=  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 J(#6Cld`c  
 半解析傅里叶变换(SFT) SV t~pE+Y  
- 一种无需近似的高效重构。 N:U}b1$L6  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 (k!7`<k!Y  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Jt]RU+TB  
 逐点傅里叶变换(PSF) K]$PRg1|3  
- 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。 k5-4^
 
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 N@PwC(   
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) l3b=
8yn.  
[6l0|Y  
`:3nF'  
bI0xI[#Q  
3. 每个元件的设置 Lm}.+.O~d  
9RlJf=Z#H  
 傅立叶变换设置 6inAnC@I  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 VCc=dME  
- 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。 #^VZJ:2=|  
- 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) Wx-0Ip'9  
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eyc  
cu>(;=  
Y({ R\W|  
4. 每个元件的设置 e]1'D  
5;KJ0N*-  
 傅里叶变换设置 eV}"L:bgJ  
\l(J6T
u  
       xDw~n(*  
wyX3qH  
5. 默认的傅里叶变换设置 I;JV-jDM  
c?CfM>  
 光源模式和探测器的设置 '8)kFR^9  
- 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。 ~-vCY  
- 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。 >Du=(pB  
]CLM'$  
QSF0?Puf  
(]cL5o9  
6. 特殊情况    
TsT5BC63  
2LN6pu  
 多表面元件 oQ-m  
- 对下列情况应当特别考虑 w.58=Pr  
•透镜系统元件 r}qDvC D  
•球面透镜元件 RdD>&D$I  
- 此类组件可以理解为 4r4 #u'Om  
•一组曲面元件，以及 !D['}%
 
•之间有一些自由空间 s.7=!JQ#]p  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 !0lk}Uzkh  
}&/>v' G  
`PAQv+EYz  
M`al~9  
 在k域的元件 )e5=<'f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 >x*[izr/K  
- 这适用于以下情况 3);P!W4>  
•平面表面元件 BAXu\a-C_  
•分层介质元件 C~4SPCU  
•光栅元件 N{bg-%s10i  
•功能光栅元件  t* Ct*  
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Kw"e4 a  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 c=+%][
21  
v\dQjQu8m  
1. 实例#1：成像的光源模式 L}{3_/t  
KF#^MEw%  
vC>2%Zgf-  
查看完整的应用实例 .F$}a%  
g]Y%c73  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 VsSAb%
  
>k`qPpf&  
}=v4(M`%  
V-#JV@b  
IrZ\;!NK  
3. 实例#1：出瞳衍射法 bvh#Q_  
o_Z9\'u  
I)1ih  
6
bUP]^d  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 *#>(P  
PEEaNOk 1b  
8/j|=Q,5  
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ezp7  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 b#N P*L&  
dakHH@Q  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 75p9_)>96  
a]fFR~OY  
@yb'h`f]  
k0=!%f_G!  
查看完整的应用实例 kOo  Vqu  
HdtGyh6X0  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ]
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$+J39%Y!^  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 {sB-"NR`K  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 p
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IY6Ll6OK  
查看完整的应用实例 B!J?,SB  
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tH;9"z# ~  
Trh t2Iv  
2. 实例#3：包含衍射 'fK=;mM  
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