[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 .=3Sm%  
U&C\5N]  
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。 uZz^>*b  
!9356) cV  
0fxA*]h  
`O.*qs5  
2. 三种傅里叶变换 }di)4=U9  
"@Ra>qb  
 快速傅里叶变换(FFT) DC]FY|ff  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 7`6n]4e  
 半解析傅里叶变换(SFT) 0gm+R3;k^  
- 一种无需近似的高效重构。 Yt++?  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 $V]D7kDph*  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 9Wb9g/L  
 逐点傅里叶变换(PSF) @NlnZfMu  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 [Rs5hO  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 yb*SD!  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) g (ZeGNV8  
K*'(;1AiW  
Q {3"&  
bICi'`  
3. 每个元件的设置 A~
\:}PN  
(
nbqL+  
 傅立叶变换设置 p W:[Q\rSj  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 qdCa]n!d  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。  8yOzD  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况)  %3KWc-  
6f?5/hq  
kR%CSLOVy  
{}D8Y_=9\  
4. 每个元件的设置 ~YlbS-  
~kS~v  
 傅里叶变换设置 Sl:Qq!  
6>%)qc$i  
       UN`-;!  
(5_l7hWY  
5. 默认的傅里叶变换设置 @8DBLn w  
7{D+\i  
 光源模式和探测器的设置 KOV^wSwS  
- 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。 r}WV"/]p  
- 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。 5L42'gJ  
fH`P8?](x  
FnP/NoZa>  
b}9K"GT  
6. 特殊情况     rMTtPuc2  
TA`*]*O(  
 多表面元件 []1VD#  
- 对下列情况应当特别考虑 .7g^w+W  
•透镜系统元件 @=K> uyB  
•球面透镜元件 *;m5^i<,;S  
- 此类组件可以理解为 ?fnJ`^|-r  
•一组曲面元件，以及 d}>Nl$  
•之间有一些自由空间 JR$Dp&]I  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 *Y9"-C+  
I>=7|G  
ORv[Gkq_N)  
7_E+y$i=  
 在k域的元件 4eU};Pv  
- 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 GJy><'J,!>  
- 这适用于以下情况 9gn_\!Mp  
•平面表面元件 {tu* =
"d=  
•分层介质元件 w]"Y1J(i  
•光栅元件 $$A{|4,aI  
•功能光栅元件 z/F(z*'v  
(vz)GrH>  
[@rZ.Hsl  
  *B)>5r  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 @-qxNw  
>>(2ZJ  
1. 实例#1：成像的光源模式 w/d9S(  
GaSk&'n$Y  
Z#
w1,n88  
查看完整的应用实例 WQv~<]1JF  
cP$b>3O  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 6b-d#H/1Y  
\&2GLBKpe  
5|r3i \  
<Sm=,Sw  
C(}9  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ^^jF*)DT@  
H3QAIsGS  
@K4} cP  
MZn7gT0  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 '
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O*H:CW  
<H}"xp)j0  
  KP_=#KD  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 yeE_1C .  
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W]#u  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 udp&U+L  
>]T(}S~  
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fS1N(RZ1  
查看完整的应用实例 (66X  
&^ =t%A%#  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 dvyE._/v  
V,|l&-  
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;l4rg!r(S  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ^zsCF0  
EVgn^,  
1. 例#3：刻意忽略衍射 "!p#8jR^  
S &s7]  
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查看完整的应用实例 &r~~1BnpHm  
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6x*ImhQ.J  
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2. 实例#3：包含衍射 Jc`LUJT  
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