[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 _Kf8,|+  
TQg~I/  
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。 |QB[f*y5  
xb~8uD5  
k]9v${Ke  
q,v)X  
2. 三种傅里叶变换 XPQY*.l&.  
2\J-7o=P  
 快速傅里叶变换(FFT) XdxSi"+  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ;o-c.-!F  
 半解析傅里叶变换(SFT) NANgV~Y&  
- 一种无需近似的高效重构。 G"|`&r@  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ]XhX aoqL  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Iu|4QE  
 逐点傅里叶变换(PSF) $Cx?%X^b  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 `4kVe= {  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 {YigB  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) {ZIEIXWb2  
B EB[K2[9  
^(on"3sG  
hWD%_"yhd  
3. 每个元件的设置 7/b\N
LeJ'  
y0_z_S#gO  
 傅立叶变换设置 "';K$&,[  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 !}PZCbDhL  
- 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。 ptMDhMVW  
- 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) 'K*. ?M  
;G|#i?JJ  
;Qq<5I"y  
Vc*"Q8aZ~  
4. 每个元件的设置 ,zVS}!jRhy  
OD;F{Hc  
 傅里叶变换设置 g`\5!R1  
Bx9v2x.  
       iV2v<ap.n  
!@3"vd{^  
5. 默认的傅里叶变换设置 5VZZk%oy  
Q"F" 13  
 光源模式和探测器的设置 'B yB1NL  
- 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} v;uNS]  
- 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。 c.4WwzK  
^bk:
g}o  
=k^ d5  
i#bcjH  
6. 特殊情况     p!>DA?vF  
C8t;E`  
 多表面元件 g$h`.Fk,  
- 对下列情况应当特别考虑 ,xI FF-[0  
•透镜系统元件 i+ICgMcd  
•球面透镜元件 2$TwD*[  
- 此类组件可以理解为 pc2;2^U_  
•一组曲面元件，以及 w8}jmpnI  
•之间有一些自由空间 hg2UZ% Y  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 I/* ULR,  
~CuJ$(9Y  
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N  
V@o#" gZ  
 在k域的元件 (lg~}Jwq  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ftxy]NLF  
- 这适用于以下情况 EslHml#  
•平面表面元件 Q8D#kAYw  
•分层介质元件 of8 >xvE|  
•光栅元件 unc8WXW  
•功能光栅元件 rT(b t~Z  
`*",_RO;  
V 5D8z  
  IoZ_zz0  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Zu/w[*;M  
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1. 实例#1：成像的光源模式 %>!W+rO,  
0+T:};]  
089v; d 6  
查看完整的应用实例 UM2yv6:/  
wvRwb  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 5a&BgBO1M  
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aC94g7)`  
Y<h6m]H  
a66Ns7Rb  
3. 实例#1：出瞳衍射法 fd$nAE  
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F^.~37=@  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Rj3ad3z'E  
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  ?[;>1+D  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Nq1YFI>W  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 :7~DiH:
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?&!e f{  
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查看完整的应用实例 NOmFQ)/ &  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 @z^7*#vQv  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 b=5ZfhIg[  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 GI@;76Qf  
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查看完整的应用实例 Ym.{ {^=  
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2. 实例#3：包含衍射 T;]Ob3(BpW  
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