[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 @PU [:;  
0$njMnB2l  
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。 vv7I_nK?  
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2. 三种傅里叶变换
f 1d?.)  
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 快速傅里叶变换(FFT) '<M{)?  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 EQ ttoOO  
 半解析傅里叶变换(SFT) W8<%[-r  
- 一种无需近似的高效重构。 _G0x3  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 c`W,~[Q<O+  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) w>YDNOk  
 逐点傅里叶变换(PSF) [ 3HfQ  
- 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。 olcDt&xv]  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `x|?&Ytmf9  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)  @8 6f  
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5X+A"X ;C  
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3. 每个元件的设置 xkn;,`t^lJ  
BuwY3F\-O  
 傅立叶变换设置 DrQ`]]jj7  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 W4N{S.#!  
- 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。 u&NV,6Fj2[  
- 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) XilS!,  
h\e.e3/  
$u.z*b_yy  
626r^c=  
4. 每个元件的设置 [
vgtc.V  
kP"9&R`E  
 傅里叶变换设置 :%.D78&  
l,8##7  
       c|%6e(g"L  
m2o0y++TjW  
5. 默认的傅里叶变换设置 g){<y~Mk  
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 光源模式和探测器的设置 <qSC#[xu  
- 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。 40/Y
\  
- 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。 rKn~qVls  
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pFXEu=$3  
;fJ.8C  
6. 特殊情况     (?c-iKGc  
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 多表面元件 q@qsp&0/  
- 对下列情况应当特别考虑 6-I'>\U~  
•透镜系统元件  eIlva?  
•球面透镜元件 <!+Az,-  
- 此类组件可以理解为 G#CXs:1pd+  
•一组曲面元件，以及 NgwbQ7)  
•之间有一些自由空间 "{n&~H`  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 9FvFhY  
G"6 !{4g  
zTp"AuNHN  
_+,TT['57s  
 在k域的元件 Rv=YFo[B  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ~zgGa:uU  
- 这适用于以下情况 y*? Jui Q  
•平面表面元件 yuVs YV@"  
•分层介质元件 ?(PKeq6  
•光栅元件 Nl/dX-I  
•功能光栅元件 6mE\OS-I  
|zU-KGO&  
pJ=#zsE0  
  GeqPRah  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 .N3mb6#[R  
N;d] 14|  
1. 实例#1：成像的光源模式 (mOtU8e  
S3#>9k;p  
; KA~Z5x;  
查看完整的应用实例 &L:!VL{I  
l.]xB,k  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 B[}6-2<>?C  
N;R^h? '  
*I+Q~4  
LscGTs,  
cS$_\65  
3. 实例#1：出瞳衍射法 W/ \g~=vo  
0%B/,/PxD  
9^x> 3Bo  
:DNjhZ  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 vIvIfE  
k!^{eOM  
=%7-ZH9  
  H+#FSdy#  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 $j~RWfw-  
$xqa{L%B  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 hb-%_c"kq  
uNyVf7u  
_GPe<H  
zqku e%^?-  
查看完整的应用实例 Zfw,7am/  
vI?, 47Hj+  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 f^e)O$N9]  
y} '@R$  

>lm&iF3y  
WAqINLdX  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ^Pf WG*  
m~|40)   
1. 例#3：刻意忽略衍射 [UR-I0 s!/  
l]vm=7:  
+_!QSU,@  
W)/#0*7  
查看完整的应用实例 wL1MENzp*z  
RCrCs  
iscz}E,Y  
B?QIN]  
2. 实例#3：包含衍射 #mT"gs  
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