[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 e}1uz3Rh  
Ar~"R4!  
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。 ;;&}5jc
V  
sVex (X  
(XoH,K?{z  
y(K" -?  
2. 三种傅里叶变换 (h:Rh  
Jaz?Ys|S  
 快速傅里叶变换(FFT) Y3Q9=u*5  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 `p+Zz"/  
 半解析傅里叶变换(SFT) =*Bl|;>6  
- 一种无需近似的高效重构。 Hc`A3SMR  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ,0LU~AGe   
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) B#9{-t3Vf  
 逐点傅里叶变换(PSF) =hl}.p  
- 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。 mc4i@<_
?  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 /hO1QT}xd  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GgKEP,O  
0wS+++n$5  
2WG>, 4W2  
 W%\C_  
3. 每个元件的设置 av~5l4YL  
(y^vqMz  
 傅立叶变换设置 %j7XEh<'  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 f
5`g  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 K$d$m <  
- 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) n0is\ZK 0  
X]y)qV)a[c  

bJD;>"*  
8g7<KKw  
4. 每个元件的设置 m4*@o?Ow  
@e{^`\l=<  
 傅里叶变换设置 NF? vg/{  

O+ICol  
       yq$,,#XDD=  

fum0>tff  
5. 默认的傅里叶变换设置 ?Q&yEGm(  
#Skv(IL  
 光源模式和探测器的设置 !^ _"~  
- 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。 `/_G$_  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 V dn&c  
fDP$ sW  
e
dPUG N  
yxc=Z0~1  
6. 特殊情况     3)RsLI9  
'}9JCJ  
 多表面元件 &y#r;L<9  
- 对下列情况应当特别考虑 KI+VXH}Y5{  
•透镜系统元件 F;>!&[h}G  
•球面透镜元件 7hcNf,  
- 此类组件可以理解为  E6WA}_  
•一组曲面元件，以及 ?^N3&ukkyo  
•之间有一些自由空间 nqf,4MR  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 y8DhOlewQ  
jQ)T67  
+}a ]GTBgA  
1</kTm/Qa  
 在k域的元件 }-@`9(o`)  
- 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 
x+]\1p  
- 这适用于以下情况 m1*O0Tg]"  
•平面表面元件 B2O}1.  
•分层介质元件 !3ctB3eJ  
•光栅元件 x]33LQ1]  
•功能光栅元件 M4W5f#C5Ee  
9 '2_  
)[Yv?>ib  
  /g4f`$a  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 c?@T1h4  
~_!F0
1s  
1. 实例#1：成像的光源模式 42qYg(tZ  
4f;HQ-Iv  
i _%Q`i  
查看完整的应用实例 pf7it5  
G2FXrkU  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ]H1I,`=@  
;"m ,:5%  
&sd}ulEg`  
~T89_L  
/QJ?bD#a  
3. 实例#1：出瞳衍射法 z+
>}RT]  
\0gM o&  
Alxx[l\<J  
0MdDXG-7  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ^) s2$A:L  
NW&b&o  
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  h?azFA~  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 $81*^  
9,"L^W8"k  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 yiA<,!;4P  
z'EajBB\f  
,YMp<C  
eh5gjSqx  
查看完整的应用实例 lgtC|kM=  
s]JF0584  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 qC?:*CXH  
~7Tc$ "I  
,c)uX#1  
,9o"43D:a|  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 smDw<slC  
..R-Ms)k=  
1. 例#3：刻意忽略衍射 RSfzRnhmr  
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查看完整的应用实例 G-.^O,%  
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WpRc)g:  
2. 实例#3：包含衍射 UZpIcj cL  
Q(oN/y3,