[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 :g$"Xc8Zn  
r3x;lICx-  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 '?$@hq
Qn  
D)G oWt  
TAh'u|{u2  
(su7*$wV  
2. 三种傅里叶变换 ,62~u'hR5  
1VYH:uGuAU  
 快速傅里叶变换(FFT) ]N}/L lq  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 KPy)%i  
 半解析傅里叶变换(SFT) 
}s?3  
- 一种无需近似的高效重构。 .feB VRg  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 zU[o_[+7^  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ri-&3%%z<  
 逐点傅里叶变换(PSF) a9&[Qv5-/  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 8r>\scS  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 b,:^\HKC  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) v8)wu=u  
KiG
19R$  
>#n"r1  
An>ai N
]  
3. 每个元件的设置 t0c
S.hi  
2Rys:$  
 傅立叶变换设置 Zl%)#=kO  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 hwk] ;6[  
- 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。 FnVW%fh  
- 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) jSBz),.XU}  
s8A"x`5(  
Vxrj(knck,  
:)Es]wA#HZ  
4. 每个元件的设置 vC]r1q.(  
uUS~"\`fk  
 傅里叶变换设置 CC@U'9]bH  
3W ]zLUn  
       %gn@B2
z  
vD2(M1Q  
5. 默认的傅里叶变换设置 ai/]E6r  
5jK|  
 光源模式和探测器的设置 29 !QE>Q  
- 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。 e`a4G
r  
- 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。 M'|[:I.V  
mGg/F&G9  
D;2V|CkU  
8|= c3Z  
6. 特殊情况    
RpU i'  
@lM-+q(tl  
 多表面元件 \aof  
- 对下列情况应当特别考虑 /qKor;x  
•透镜系统元件 rVhfj~Ts  
•球面透镜元件 {8":cn j  
- 此类组件可以理解为 [V /f{y~{  
•一组曲面元件，以及 ;L",K?6#  
•之间有一些自由空间 i\Yd_  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 +
5-|6  
F~fN7<9R  
S_*Gv O  
L\#G#1x8  
 在k域的元件 *EO*Gg0d  
- 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 e|SNb*_  
- 这适用于以下情况 ,;MUXCC'  
•平面表面元件 t~}c"|<t  
•分层介质元件 qoT&N,/  
•光栅元件 f"\klfrRI_  
•功能光栅元件 Qru&lAYc<  
EBWM8~Nm#  
( +S-  
  US's`Ehx  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 }#~E-N3x  
!:xE X~  
1. 实例#1：成像的光源模式 t

pzh  
%c$|.TkX  
OP=oSfa  
查看完整的应用实例 V"gKk$j7  
$M,Q"QL  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 .`u8(S+  
q|klsup  
,[N(XstI  
F;/^5T3wI  
u"T9w]Z\  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ?&qQOM~b-\  
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h b  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 q$H@W.f  
li{<F{7  
7F2:'3SQ  
  lpB:lRM  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 A#Ga!a  
C\Ob!sv%H  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 iz[IK%K  
SY.koW  
^K8XY@{&  
xe.f]a  
查看完整的应用实例 ?|`n&HrP  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Pktnj
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T1?9E{bC8A  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 8"LM:0x  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 BTOl`
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查看完整的应用实例 "-5FUKI-  
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2. 实例#3：包含衍射 {65YTt%  
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