[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 vz@A;t  
Yj<a" Gr4[  
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。 lne|5{h  
[7:,?$tC  
DHg:8%3x  
0.Q Ujw  
2. 三种傅里叶变换 RF?`vRZOe  
v8wq,CYV  
 快速傅里叶变换(FFT) G~]Uk*M q  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 #JqB ;'\  
 半解析傅里叶变换(SFT) Zcey|m*|  
- 一种无需近似的高效重构。 cRC6 s8  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ~V:\ _{mE  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) (fhb0i-  
 逐点傅里叶变换(PSF) ?=u\n;w)  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 {Ea b j  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 [DYQ"A=)d  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) "-Mp_O]  
;_XFo&@  
,Y@Gyx!4  
(Nq=H)cm8  
3. 每个元件的设置 av(6wht8  
x[|}.Ew  
 傅立叶变换设置 f'F?MINJP  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 +Z,;,5'5G  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 pj8=wch  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) NYhB'C2  
2zX]\s?3  
k<z)WNBf  
M.JA.I@XC  
4. 每个元件的设置 +l42Awl>K  
M+oHtX$  
 傅里叶变换设置 I !- U'{  
gZV
c 5u<  
       \a<wKTkn  
ufj,T7g^  
5. 默认的傅里叶变换设置 #j;^\rSv-  
SA:Zc^aV  
 光源模式和探测器的设置 4a&RYx  
- 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。 D2#ZpFp"h  
- 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。 >:SHV W  
&.3"Uo\#  
Xa[.3=bV?  
R- X5K-  
6. 特殊情况     XM
Z,Y
7  
'z8pzMmT  
 多表面元件 z>xmRs   
- 对下列情况应当特别考虑 pR
<`H'  
•透镜系统元件 rV.}PtcF
Y  
•球面透镜元件 Z<oaK  
- 此类组件可以理解为 aNsBcov3O  
•一组曲面元件，以及 n>z9K')  
•之间有一些自由空间 xl{=Y< ;  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 4>YR{  
KA5v+~  
"> ypIR<  
g_E$=j92v  
 在k域的元件 %64)(z  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 TT%M'5&  
- 这适用于以下情况 u$z`   
•平面表面元件 3l]lwV  
•分层介质元件 D'>_I.  
•光栅元件 uuEV_"X  
•功能光栅元件 B
X/8O<s0  
+:2klJ  
4X/-4'  
  W<{h,j8  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 O *C;Vqt  
 y`iBFC;_  
1. 实例#1：成像的光源模式 $V
;i '(&7  
MBK^FR-K  
Gf6p'(\zun  
查看完整的应用实例 ]2A^1Del  
810|Tj*U%  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 AD>e?u  
@)F)S7  
KRbvj  
!vi>U|rh  
`?H]h"{7Q  
3. 实例#1：出瞳衍射法 +.8 \p5  
te`$%NRl  
@/~omg}R  
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A  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Y;eZ9|Ht9  
!<|4C6X:4  
Y>z>11yEB0  
  r+!YIk  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ]OhiYU4  
&A/]pi-\  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 uh_RGM&  
Oxnp0 s  
G&SB-  
T wB}l  
查看完整的应用实例 Eh`7X=Z7E  
2>9C-VL2  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ~hH REI&  
KM0ru  
j3oV+zZ49  
OdbEq?3S/?  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ~Gp[_ %K  
RU{twL.B  
1. 例#3：刻意忽略衍射 $p8xEcQdU#  
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jTZF-  
Rh2+=N<X  
G5_=H,Vmd  
查看完整的应用实例 [^n.Pns  
@u+]aI!`-  
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2. 实例#3：包含衍射 ]#<4vl\  
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