[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 VL5GX(  
P".CZyI-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。 9gFema{U  
?32gug\i'}  
60B6~@]P  
:d v{'O  
2. 三种傅里叶变换 ]3xb Q1  
A{Jp>15AVg  
 快速傅里叶变换(FFT) owDp?Sy}E  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 iYi3x_A`  
 半解析傅里叶变换(SFT) |N%?7PZ(  
- 一种无需近似的高效重构。 N^\<y7x  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ~)XyrKw  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 3":vjDq$  
 逐点傅里叶变换(PSF) y3^<rff3Gc  
- 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。 Cku#[?G  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6;WfsG5  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ?6;9r[ p  
w\o?p.drp=  
+{(f@,&~{  
>?/Pl"{b  
3. 每个元件的设置 lxIoP  
zq1je2DB  
 傅立叶变换设置 0x&-/qce6W  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 zPzy0lx  
- 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。 9Z.Xo kg  
- 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) -][~_Hd{  
J:<mq5[  
tk'1o\@p9b  
#aX+?z\4  
4. 每个元件的设置
i2]7Bf)oV  
}HB>Zb5  
 傅里叶变换设置 ]_!5g3VQh  
zl?Gd4  
       87; E#2  
gD}lDK6N  
5. 默认的傅里叶变换设置 [D
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?VUU[h8"v5  
 光源模式和探测器的设置 +ZFw3KEkz  
- 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。 _{Q)5ooP  
- 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。 99<]~,t=5  
uDhe )  
_yH{LUIj  
oT76)O  
6. 特殊情况     ;a"g<v  
PIk2mX/D_6  
 多表面元件 BK$cN>J  
- 对下列情况应当特别考虑 \wMqVRPoQ  
•透镜系统元件 > 2)@(f~g  
•球面透镜元件 4eFqD;  
- 此类组件可以理解为 R;mA2:W)x  
•一组曲面元件，以及 73Zx`00  
•之间有一些自由空间 srzlr-J  
- 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 K#^`w  

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#)}K
,FDd  
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 在k域的元件 7+!FZo{?  
- 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 C{{RU7iqc&  
- 这适用于以下情况 f.yvKi.Cm  
•平面表面元件 F,dPmR  
•分层介质元件 ]>vC.iYp  
•光栅元件 azhilUD8  
•功能光栅元件 KgD sqwy  
WK2YHJ*$  
RSfB9)3D  
  qLjLfJJ2  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 0P_=Oy"l-  
CvOji1  
1. 实例#1：成像的光源模式 6Qc *:(GE  
~,^pya  
9%#u,I  
查看完整的应用实例 d/"%fpp^0G  
<z.Y#{p?k  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 _xWX/1DY  
$?Km3N\?v  
4h*c{do  
14~#k%zO(  
b6%[?k  
3. 实例#1：出瞳衍射法 K#%@4]jO3  
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]D.} /g  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ;W 3#q:  
Wq2Bo*[*  
!We9T)e  
  /4I9Elr  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 7+NBcZuG9  
d[F3"b%  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ~XeWN^l(Ov  
sB@9L L]&|  
+B '<0  
\? n<UsI  
查看完整的应用实例 A3Xfu$[u  
M!`&Z9N  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 SpO%nZ";g8  
Cl8S_Bz  
iBPIj;,  
6ys|'<?  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Vl^p3f[  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 pzT,fmfk  
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7](aPm8  
查看完整的应用实例 V.e30u5  
J[{ R:l\  
C14"lB.  
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2. 实例#3：包含衍射 8 \"A-+_Q  
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