[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 9U {y1}  
ari7iF~j  
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。 zVi15P$  
8>7Rx
SF  
+B'8|5tPX  
X*g(q0N<S  
2. 三种傅里叶变换 Q|,B*b  
Tzt,/e  
 快速傅里叶变换(FFT) 'lo  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 6oinidB[l  
 半解析傅里叶变换(SFT) *d(SI<j  
- 一种无需近似的高效重构。 X; 5
Jb  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 =
?])['VaA  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) _TUk(Qe  
 逐点傅里叶变换(PSF) lJzl6&  
- 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。 {/LZcz[  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 j}F-Xs+  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ewuXpv%vwW  
K7e4_ZGI  
)i>[M"7  
5tv<8~:K  
3. 每个元件的设置 7l."b$U4yv  
4Hb $0l  
 傅立叶变换设置 l;"Ab?P\  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 EQIUSh)M  
- 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。 0G <hn8>  
- 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) c=[q(|+O!  
2b=)6H1  
G~wFnl%  
.fzu"XAPu  
4. 每个元件的设置 ,&7Wa-vf  
++}\v9Er  
 傅里叶变换设置 TwvAj#j  
451'>qS  
       {%.Lk'#9  
F52B~@.  
5. 默认的傅里叶变换设置 #.5
vC5  
?/M_~e.P  
 光源模式和探测器的设置 h(B,d,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。 a$9A(Pte  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ?$z.K>S5  
$P: O/O=>  
'R9g7,53R  
W~ULc9  
6. 特殊情况     `7+j0kV)  
~vgA7E/XV  
 多表面元件 !umEyd@ "  
- 对下列情况应当特别考虑 0_yP
\m  
•透镜系统元件 PfG`C5 d  
•球面透镜元件 gVU1Y6.  
- 此类组件可以理解为 7S$&S;  
•一组曲面元件，以及 k_GP>b\"k  
•之间有一些自由空间 oc{EuW{Ag  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 !EF(*~r!9L  
]Z4zF"@  
E-ZRG!)[v  
~V)?>)T  
 在k域的元件 n&-496H  
- 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 ,xths3.K  
- 这适用于以下情况 8cm@a*2%  
•平面表面元件 -DO&_`kn  
•分层介质元件 O\OE0[[
 
•光栅元件 Bmo
$5$  
•功能光栅元件 LH]CUfUrUE  
U3#dT2U  
\&}G]  
  :a3LS|W  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 $_j1kx$  
S<6k0b(,_3  
1. 实例#1：成像的光源模式 UQd6/mD`e  
t7F.[uWD  
rUwE?Ekn/  
查看完整的应用实例 */OI*{Q  
; !$m1
 
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 !rTmR@e$/  
MonS hIz  
+=cam/A  
X)uDSI~  
]UNZd/hIL  
3. 实例#1：出瞳衍射法 \gccQig1CJ  
0jB X5  
}qC SS<a  
'pP-rdx  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 @?&Wm3x9  
J\W-dI  
oEzDMImJ5  
  M?o{STt  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 B}*V%}:)  
PDw{R]V+  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 V2kWiyN  
6 ,N6jaW  
^Gz{6@TY5  
#*%fu  
查看完整的应用实例 t]m!ee8*X<  
dc^Vc{26Z  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 RR>G]#k  
BpT"~4oV5  
rFXSO=P?Z  
n@B{vyy  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 {HZS:AV0  
(iDBhC;/B  
1. 例#3：刻意忽略衍射 0#|7U_n  
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4DM
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查看完整的应用实例 k\(4sY M  
5~\Kj#PBx  
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I]sqi#h$2W  
2. 实例#3：包含衍射 5upShtC  
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