[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 }#%YeCA?  
,Z _@]D@  
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。 $p&eS_f  
D!/ 4u0m  
U1pE2o-  
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2. 三种傅里叶变换 Dj'?12Onu=  
,|>>z#Rr(n  
 快速傅里叶变换(FFT) SK^(7Ws~0  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 kR^h@@'F"  
 半解析傅里叶变换(SFT) 1_v\G   
- 一种无需近似的高效重构。 g,M-[o=Fk  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ^Jq('@  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) @xa$two  
 逐点傅里叶变换(PSF) b=pk;'-  
- 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。 R){O]<+  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 c$L1aZo  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GEh(pJ  
Zf<T`'_d  
~>lqEa  
"J2q|@.  
3. 每个元件的设置 ;v2eAe@7  
l&e$:=;8  
 傅立叶变换设置 yt="kZ  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 knph549  
- 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。 ~u2f`67
{  
- 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) alHA&YC{K  
B@i%B+qCLv  
l'wu-  
zNoFM/1Vb  
4. 每个元件的设置 xP&7i'ag  
j4=iHnE;  
 傅里叶变换设置 Ddg!1SF  
Wkjp:`(-$r  
       aGi`(|shW  
JJ}DYv  
5. 默认的傅里叶变换设置 H)gc"aRe;Y  
Z
AN~TG<n  
 光源模式和探测器的设置 %X %zK1  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 n5.sx|bI?  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 {cIk-nG-_  
h4|}BGO  
g
0U
?`;n$  
Bl8|`R^g  
6. 特殊情况     O_4B> )zd  
43M.Hj]  
 多表面元件 7g+T  
- 对下列情况应当特别考虑 ~S;-sxoO0l  
•透镜系统元件 a~_JTH4=t  
•球面透镜元件 /(hTk&  
- 此类组件可以理解为 3x+=7Mg9  
•一组曲面元件，以及 rXD:^wUSc  
•之间有一些自由空间 H{=G\N{  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 TaHcvjhR  
p!^K.P1 '  
WlvT&W  
")i)vXF'  
 在k域的元件 `pZX!6Wn  
- 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 qAH^BrJ  
- 这适用于以下情况 uK"FopUJ4i  
•平面表面元件 wLqj<ot  
•分层介质元件 f)z(9JJL  
•光栅元件 !8[A;+o3P  
•功能光栅元件 GuU-<*u(d  
Q. O4R
_H  
ov,s]g83  
  5!qf{4j  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 !'F1Ht  
2672oFD  
1. 实例#1：成像的光源模式 : q%1Vi  
0q-lyVZ^X  
}k%6X@  
查看完整的应用实例 ^IuhHP  
8&"Jlz |  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 klFS3G  
F9K0  
Il&7n_ H  
^$lZ  
7R:Ij[dV  
3. 实例#1：出瞳衍射法 M3@qhEf?vk  
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JXe~ 9/!  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 87l*Y|osP  
J.4U;A5  
Nr>UZlU8  
  [5p9p1@u{C  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 r1%{\<  
<zn)f@W  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 hwXsfh |  
bs~P  
h>GbJ/^  
,IboPh&Q78  
查看完整的应用实例 v8yC
f7+"  
HSG Ln906  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 v(.mM9>  
Bt@?l]Y  
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qX-5/;n  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 e3CFW_p  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 ~$T>,^K y  
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<H60rON  
^il$t]X5-  
查看完整的应用实例 mp$IhJ6#  
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F=e;[uK\  
2. 实例#3：包含衍射 j`.&4.7+  
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