[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 g<MCvC@  
'k9 1;T[  
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。 6/L34VH  
Bet?]4\_
 
wmFS+F4`2  
/3d6Og  
2. 三种傅里叶变换 S{qsq\X  
9H~OC8R:  
 快速傅里叶变换(FFT) `
qj24ehc  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 fMRMQR=6B  
 半解析傅里叶变换(SFT) mvGj !'  
- 一种无需近似的高效重构。 &fgfCZz'  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 bH_zWk  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) e}W|wJ):j@  
 逐点傅里叶变换(PSF) {8J+Y}  
- 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。 9AZpvQ  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 !a9/8U_>XF  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GhY MO6Q4  
=7<g;u  
}%k3  
7bx!A+, t  
3. 每个元件的设置 [xg&`x9,.  
Z66q0wR7  
 傅立叶变换设置 4'0rgS  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 psE&Rx3)  
- 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。 Vw b6QIs  
- 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) _.3O(?p,  
SFa~j)9'n  
C(5B/W6  
|1^ !rHg  
4. 每个元件的设置 %jmL#IN)  
I0C$  
 傅里叶变换设置 x)^t5"F  
8hm|9  
       zX ?@[OT  
?DKwKt  
5. 默认的傅里叶变换设置 KJN{p~Q  
tD\%SiTg=b  
 光源模式和探测器的设置 2$gOe^ &  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 c*`=o(S  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Kv-4VWh  
o"@GYc["  
j_HwR9^fd,  
3+2cD  
6. 特殊情况     R3gg{hQ  
h;2n2.Q  
 多表面元件 KcNh3CR  
- 对下列情况应当特别考虑 1<d|@9?9`  
•透镜系统元件 SFx|9$hXm  
•球面透镜元件 h[I~D`q)v  
- 此类组件可以理解为 ;]xJC j  
•一组曲面元件，以及 khtYn.eaL  
•之间有一些自由空间 ([L5i&DT  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 \-~TW4dYe  
&Ew{{t;"  
7Q3a0`
Iq  
*&lNzz5&  
 在k域的元件 LHJjPf)F  
- 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 ?:XbZ"25pJ  
- 这适用于以下情况 Q,z^eMk'd:  
•平面表面元件 Ju.B!)uS#  
•分层介质元件 3,RaM^5dV  
•光栅元件 6Cd% @Q2cr  
•功能光栅元件 6`Af2Y_  
_0(Bx?[h  
E;Sb e9]   
  ts3BmfR?  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 E||[(l,b  
QvN=<V  
1. 实例#1：成像的光源模式 'CSIC8M<j  
j[<}l&  
(:2,Rr1"  
查看完整的应用实例 ^%pM$3ov  
Z:(yX0U,[  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 _@Le MNv  
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DoA+Bwq@  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ,Bg)p_B  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 "\9!9U#!  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `Z:5E  
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查看完整的应用实例 ub0uxvz  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 2HemPth  
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XH?}0D(  
"V;5Lp b  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 :DlgNR`bq  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 o"a~  
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查看完整的应用实例 ymxYE#q  
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2. 实例#3：包含衍射 c3>#.NP_  
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