[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 9u";%5 4  
*9((X,v@/  
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。 Ndq|Hkd  
o*H j E  
SBo>\<@  
D4%5T>^LW[  
2. 三种傅里叶变换 w[@>k@=  
:JW!$?s8H  
 快速傅里叶变换(FFT) n@[&SgZq  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 jt-Cy  
 半解析傅里叶变换(SFT) \"BoTi'2!  
- 一种无需近似的高效重构。 i8A{DMc,U  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Gv(bD6Rz  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) -.=q6N4  
 逐点傅里叶变换(PSF) $@kGbf~k  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 kBYZNjSz  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 *x3";
%o  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) cwiHHf>  
cRBdIDIc  
WvVHSa4{  
ZzET8?8  
3. 每个元件的设置 ?r"][<  
WoGK05w  
 傅立叶变换设置 a-\\A[E  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ],vUW#6$N  
- 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。 o, e y.  
- 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) 4/; X-  
!<\"XxK+l  
X^mvsY  
AA&398F  
4. 每个元件的设置 i1RU5IRy|j  
+!9&E{pmo  
 傅里叶变换设置 VP^Yph 8R  
a86m?)-c  
       7n W*3(  
J~7E8  
5. 默认的傅里叶变换设置 {H OvJ`tM  
|}
zvCD  
 光源模式和探测器的设置 g7!P|  
- 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。 .ruGS.nS4  
- 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。 \5UwZx\  
'~i;g.n=}-  
sIQd}  
Rt!G:hy7  
6. 特殊情况     gbNPD*7g9  
- Z?rx5V;t  
 多表面元件 NQS@i'W=g  
- 对下列情况应当特别考虑 `c@KlL*!Q  
•透镜系统元件 c`~aiC`l  
•球面透镜元件 o"D`_ER  
- 此类组件可以理解为 
#W`
>vd}  
•一组曲面元件，以及 `F<)6fk  
•之间有一些自由空间 ;EstUs3  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 w$Lpuun{  
|@pJ]  
}5dYmny  
Y~]E6'Bz  
 在k域的元件 cF{5[?wS  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 [AE-~+m)^  
- 这适用于以下情况 "<b~pfCOQk  
•平面表面元件 rQT@:$)  
•分层介质元件 H|>dF)%pj  
•光栅元件 F[/Bp>P7  
•功能光栅元件 |aef$f5  
j~!0n[F  
"'p;Udt/Qm  
  lO},fM2j  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 CU)'x E  
^SnGcr|a'  
1. 实例#1：成像的光源模式 ]F5?>du@~
 
y05(/NH>  
)qs>Z?7  
查看完整的应用实例 $(v1q[ig  
]$/TsN  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 7m0sF<P{g  
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B:qH7`s  
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IG00`  
3. 实例#1：出瞳衍射法 q:N"mp<%  
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c;DWSgIw  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 xsS/)R?  
{M:Fsay>p  
{IEc{y7?gO  
  "l~wzPY)  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 [/uqH  
@dE|UZ=(  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 1z
NH[   
Unev[!  
0-#SvTf>;:  
/h'V1zL#  
查看完整的应用实例 88~BE ^  
B0I(/ 7  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 mmP>Ji  
K~gt=NH  
HRO:U%  
<+D(GH};  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 hX4&B  
nxH=Ut7{  
1. 例#3：刻意忽略衍射 _?Zg$7VJ  
M@@l>"g@  
N{v <z 6  
mk?&`_X1  
查看完整的应用实例 4Z>KrFO  
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2. 实例#3：包含衍射 1HYrJb,d  
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