[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 "8^ Ch{G-  
JJ2_hVU  
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。 r@t9Ci=}  
f"SD/]q-  
cacr=iX  
]J$eDbaEjT  
2. 三种傅里叶变换 *><F'   
?6un4EVL{  
 快速傅里叶变换(FFT) {rH@gz|@i  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 mA
+&Io  
 半解析傅里叶变换(SFT) Q)"Nu.m &  
- 一种无需近似的高效重构。 h!.^?NF  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 q?DTMKx  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) <[\`qX  
 逐点傅里叶变换(PSF) 1o;J,dYu  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 +|'c>,?2H  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 au+kNF|Q  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ``Dq  
_%!c+f7  
QWSTR\!  
]#l/2V1  
3. 每个元件的设置 nvJf/90$  
Ix!Iw[CNd  
 傅立叶变换设置 `
c5"d  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 L>9V&\  
- 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。 >eqxV|]i  
- 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) gVv>9W('  
n}_JB>i~  
2w_WAdi
 
Ba*,-i3ZK  
4. 每个元件的设置 . Z.)t  
D!NQ~'.a=2  
 傅里叶变换设置 /VS[pXXT|  
(k) l=]`}  
       l(u.I2^o  
QnXA*6DJ  
5. 默认的傅里叶变换设置 5JCG2jqx0  
CBOi`bEf  
 光源模式和探测器的设置 Z X(z;|l45  
- 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。 qnJt5  
- 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。 ];a=Pn-:}G  
V=qwwYz~  
$Ifmc`r1  
!?
p%xj?  
6. 特殊情况     v'qG26
  
i2YuOV!  
 多表面元件 9{}1r2xW  
- 对下列情况应当特别考虑 zb}9%.U  
•透镜系统元件 d`nVc50  
•球面透镜元件 RwPN gRF  
- 此类组件可以理解为 P8>d6;o($  
•一组曲面元件，以及 9
:,\gw>F  
•之间有一些自由空间 L ugn3+  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 feNdMR7eM  
AW_(T\P:u  
65p?Igb  
&nkW1Ner9  
 在k域的元件 H]p!\H  
- 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 WObvbaK  
- 这适用于以下情况 .0iQad&duh  
•平面表面元件 HATA-M  
•分层介质元件 \"^w'ng  
•光栅元件 ]Nl=wZ#`  
•功能光栅元件 !z<%GQ CT  
C] 9p5Hs  
PBxCx3a{  
  M^iU;vo  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Y$Y_fjd_  
Zh*u(rO  
1. 实例#1：成像的光源模式 ?)[EO(D  
{R61cD,n  
Jn3An  
查看完整的应用实例 T G{k0cdOT  
x.zbD8l/9  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 {]_r W/  
)\be2^p  
\ZhfgE8{%  
UkHY[M7;  
,0~9dS   
3. 实例#1：出瞳衍射法 S_v'hlrrT  
E3l> 3  
Z]WnG'3N  
\eb|eN0i  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 MpqZH{:?G  
B`o]*"xkB  
Q~Hh
\Lt  
  FwY&/\J7V  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 T4 N~(Fi)  
W4U@%b do  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 H_Kj7(=&>  
,4,V4 N  
+1!qs,  
M=*bh5t%]  
查看完整的应用实例 ,H2D  
v-Fg +  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 rs*Fy@  
bY2 C]r(n  
a9Z%JS]  
!>`N$-U X  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 N!x =eC  
LIVU^Os.  
1. 例#3：刻意忽略衍射
u#A<hq;  
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c$`4*6  
查看完整的应用实例 #E+gXan  
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RQB]/D\BO  
)VK }m9Ae  
2. 实例#3：包含衍射 iy\nio`  
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