[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 nC*/?y*9  
$qEJO=v  
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。 %%3ugD5i!  
f~U|flL^  
'%~zu]f'  
#/1Bam6
 
2. 三种傅里叶变换 `kz_q/K  
nrxN_0 R%  
 快速傅里叶变换(FFT) U{_O=S u  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 yT,UM^'  
 半解析傅里叶变换(SFT) 9c?izpA  
- 一种无需近似的高效重构。 P$oa6`%l  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ![V<vIy  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ^wHO!$  
 逐点傅里叶变换(PSF) \e?T9c6,  
- 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。 AKWw36lm  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 rms&U)?  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,on
v `  

);*GOLka  
{:dE_tqo  
C1nQZtF R  
3. 每个元件的设置 t+#
Ss v8  
3 (<!pA  
 傅立叶变换设置 8~I>t9Q+  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 bEE:6)]G  
- 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。 +pV3.VMH0  
- 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) :L?zk"0C  
un/R7"  
+GGj*sD  
"8rP?B(  
4. 每个元件的设置 ae<KUThm.  
!XicX9n  
 傅里叶变换设置 7oWv'  
C/w;g3  
       /bb4nM_E/  
LRI_s>7  
5. 默认的傅里叶变换设置 ML]?`qv '  
0O:TKgb&C.  
 光源模式和探测器的设置 OGVhb>LO1  
- 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。 W%wS+3Q/  
- 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。 xtnB:3  
7

+fik0F  
;F:(5GBi  
WGO=@jkf  
6. 特殊情况     N7;2BUIXJ  
hN}X11  
 多表面元件 9X(bByEO  
- 对下列情况应当特别考虑 g
sR"d@!  
•透镜系统元件 sM4wh
_lO  
•球面透镜元件 AD5tuY  
- 此类组件可以理解为 #e
aey+~  
•一组曲面元件，以及 J>'o,"D  
•之间有一些自由空间 z~W@`'f  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 " c]Mz&z  
&@Q3CCDS  
"pH+YqJ$  

'"TBhisky  
 在k域的元件 ^\CQWgY(  
- 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 (I+-wki"e  
- 这适用于以下情况 g7H;d  
•平面表面元件 Rl)/[T  
•分层介质元件 B|%;(bM2C  
•光栅元件 S*]IR"YL  
•功能光栅元件 (u*]&yk  
pUPb+:^R  
!!QMcx_C#/  
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|OKU  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 fT@#S}t  
7!%cKZCY  
1. 实例#1：成像的光源模式 e*g; +nz  
Qh*|mW  
|hpm|eZG"h  
查看完整的应用实例 gC3{:MC-G  
OVd"'|&6_  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 hsl8@=_ B  
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-1{N#c/U  
6^zv:C%  
!98s[)B:  
3. 实例#1：出瞳衍射法 k&**f_b  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 !~ZL  
E u@TCw8@  
H"-p^liw  
  W w8[d  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 qBpY3]/  
mr/^lnO  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 KomF)KQ2r  
p#?1l/f"  
*R&g'y^d  
J#D!J8KP7  
查看完整的应用实例 L*5&hPU  
tf/ f-S  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 KavRW.
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R#r?<Ofw4  
S`R ( _eD@  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 jf})"fz-*  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 ~U^0z|.  
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查看完整的应用实例 eAl&[_o|S  
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2. 实例#3：包含衍射 I*24%z9  
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