[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 0q_Ol]<V  
v5i?4?-Z  
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。 wg?:jK  
1zE_ SNx  
Z4#lZS`'A  
mUi|vq)`=D  
2. 三种傅里叶变换 IyE9G:fY  
w+vYD2a  
 快速傅里叶变换(FFT) G $u:1&  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 XK:KW
qW  
 半解析傅里叶变换(SFT) h%kB>E~  
- 一种无需近似的高效重构。 l\8l.xP  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 h#bpog  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) IQK
__)  
 逐点傅里叶变换(PSF) -CW$p=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。 64s9Dy@%F  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ku,Y-  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Mnpb".VU#T  
6ju+#]T  
!:3NPjhf1Y  
e=nExY  
3. 每个元件的设置 7M:0%n$
 
L4SvE^2+  
 傅立叶变换设置 r]1|I6:&)  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 [.P~-6~  
- 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。 Rkfr4  
- 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) [|~X~AO%  
~..h=  
Ch ` Omq  
B\bIMjXV  
4. 每个元件的设置 r8C6bFYM  
%>cc%(POO  
 傅里叶变换设置 ->vfQwBFd  
'w.:I TJf  
       /= P!9d {  
%@(6,^3%i  
5. 默认的傅里叶变换设置 {rOz[E9vm  
9&}qie,  
 光源模式和探测器的设置 &K k+RHM  
- 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。 O*oL(dk*8L  
- 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。 Bdm<<<  
{U=za1Ga  
#UU}lG  
HkxFDU-K  
6. 特殊情况     yB}y'5  
3uRnbO-  
 多表面元件 451
C2 %y  
- 对下列情况应当特别考虑 +XWXHt  
•透镜系统元件 Yl1@gw7  
•球面透镜元件 u ` 9Eh;  
- 此类组件可以理解为 R|t.wawCo  
•一组曲面元件，以及 'ESy>wA{y<  
•之间有一些自由空间 n<yV]i$  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 cJ:BEe  
u4o%qK  

]-{T-*h:  
ika{>hbH  
 在k域的元件 (B]Vw+/  
- 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 )
'%L#  
- 这适用于以下情况 Re<X~j5]  
•平面表面元件 *GuCv3|  
•分层介质元件 ?vf{v  
•光栅元件 r~nrP=-%  
•功能光栅元件 iCk34C7  
1aYO:ZPy  
;?inf`t  
  scL7PxJ5  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 2T?t[;-  
Q;r 0#"  
1. 实例#1：成像的光源模式 XA9$n_|bw  
D (qT$#  
:CHCVoh@95  
查看完整的应用实例 [W{`L_"  
=]W{u`  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 r(vk2Qy  
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['-ln)96.
 
3. 实例#1：出瞳衍射法 6t]oSxN  
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7%$+g  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ew

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  *+p'CfsSka  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 9lTA/-  
Mm.!$uR  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Kq!n`@  
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`m'2RNSc+#  
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查看完整的应用实例 ]s,T` (&  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 e`}|*^-  
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+oQ@E<)H  
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)oK  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 uF(-h~  
?6j@EJ<2q  
1. 例#3：刻意忽略衍射 >{GC@Cw  
u4+VG5.rhT  
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'inWV* P*g  
查看完整的应用实例 `VBjH]$  
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T,?^J-h^  
2. 实例#3：包含衍射 M>I}^Zp!  
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