[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 U1;<NUg  
lJIcU RI4  
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。 S2,tv
  
~H~iKl}|7  
q-|j =  
_(1Shm  
2. 三种傅里叶变换 H2 Gj(Nc-  
tS:/:0HnA)  
 快速傅里叶变换(FFT) k=M_2T'  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 }K'gjs/N;  
 半解析傅里叶变换(SFT) y13Y,cz~B  
- 一种无需近似的高效重构。 fjP(r+[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 X5w_ }Nhe  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Uuq*;L  
 逐点傅里叶变换(PSF) yi&6HNb  
- 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。 3<R8_p  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 _6!@>`u~  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) w8iXuRv  
t$zeBOI)  
Y7_2pGvZ  
Ehw2o-s^  
3. 每个元件的设置 ONU,R\jMb-  
-~=?g9fGm6  
 傅立叶变换设置 u}QcyG
^  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Lh;U2pA  
- 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。 u/ZV35z  
- 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) h#JX$9  
pr?k~Bn  
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c"{  
"OWW -m  
4. 每个元件的设置 %yPjPUHy  
G5,g$yNs  
 傅里叶变换设置 qac8zt#2 C  
M7gb3gw6  
       K'\Jnn  
'dvi@Jx  
5. 默认的傅里叶变换设置 ?mn&b G  
Bk2j|7  
 光源模式和探测器的设置 )\RG NJMC  
- 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。 Y5z5LG4  
- 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。 20Z=
_},  
XmAun  
,,=VF(@G  
F_.1^XM  
6. 特殊情况    
7#+>1 "\  
?XllPnuKt%  
 多表面元件 U uEm{  
- 对下列情况应当特别考虑 \]|(w*C  
•透镜系统元件 /1h ${mo~  
•球面透镜元件 &N.]8x5A  
- 此类组件可以理解为 rd1EA|
T  
•一组曲面元件，以及 Hj97&C{Q^  
•之间有一些自由空间 {M ^5w  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 '_B;e=v`  
>qS2ha  
>UnLq:
G  
:j&-Lc  
 在k域的元件 Nh[H[1"J  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ~c`%k>$  
- 这适用于以下情况 }uiD8b{I  
•平面表面元件 kca
#ssN  
•分层介质元件 o3cE.YUF  
•光栅元件 5$&',v(  
•功能光栅元件 YVLK X}$)(  
^H`4BWc  
^;'FC vd  
  9_xrw:4  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 e(H{C  
h{T{3  
1. 实例#1：成像的光源模式 js;k,`  
+:3s f%0  
:_[pZ;-@  
查看完整的应用实例 U8OVn(qV  
95mwDHbA  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 {[~dI ~  
6 \}.l  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 :%<'('S|  
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3,0b<vfSv  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 [&sabM`Ul  
H"c2kno9  
d>O/Zal  
  xg;vQKS6  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 C6A!JegU  
qRL45[ K  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射
PkcvUJV  
.UYhj8  
e)$a;6  
%wco)2  
查看完整的应用实例 N<XMSt  
i,2eoM)FB  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 nh? JiH {  
{7Hc00FM  
]F3fO5Z  
5[]Yxl  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 lE$(*1H  
CYYo+5x  
1. 例#3：刻意忽略衍射 NInZ~4:  
p\Fxt1Y@X  
ee{K5G  
Z|xgZG{  
查看完整的应用实例 C=t9P#g*.  
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2. 实例#3：包含衍射 +1^L35\@  
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