[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ?^VPO%  
Kk^*#vR  
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。 eN
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2. 三种傅里叶变换 w_{tS\  
~| j eNT  
 快速傅里叶变换(FFT) tp`1S+'~j  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ?tYZ/  
 半解析傅里叶变换(SFT) 4Ly>x>b<  
- 一种无需近似的高效重构。 SfS3}Tn[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 sD3ZZcy|=  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) _mSefPl  
 逐点傅里叶变换(PSF) #Hrzk!&9  
- 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。 m!7%5=Fc  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 C*mVM!D);!  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) F
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3. 每个元件的设置 0O"W0s"T#  
8m") )i-  
 傅立叶变换设置 
mG S4W;  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2 GR
I<M  
- 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。 @HS*%N"*  
- 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) Uxjc&o  
x3ZF6)@  
.D W>c}1  
LO=U?`)q  
4. 每个元件的设置 FMdu30JV  
?Ek)" l  
 傅里叶变换设置 6U{A6hH]  
`#$}P;W  
       dk&e EDvfd  
vIpL8B86a  
5. 默认的傅里叶变换设置 7I;kh`H$(f  
4<Vi`X7[F  
 光源模式和探测器的设置 iTHwH{!  
- 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>fB2.pM  
- 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。 necY/&Ld-  
u=0O3-\h  
j !*,(  
E`TZ:W]r,  
6. 特殊情况     * BM|luYL  
e)uC  
 多表面元件 s!(R  
- 对下列情况应当特别考虑  w*`:v$  
•透镜系统元件 kk78*s {6  
•球面透镜元件 ^xHKoOTj[  
- 此类组件可以理解为 ZeV@ X  
•一组曲面元件，以及 C&z!="hMhR  
•之间有一些自由空间 "VZ1LVI  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 5e7YM@ng  
/V,xSK9.&  
NQqw|3  
%"`p&aE:  
 在k域的元件 8Qg{@#Wr  
- 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 ]r;rAOWVV  
- 这适用于以下情况 ]ogifnwv  
•平面表面元件 6!_Wo\_%  
•分层介质元件 TOHz3=  
•光栅元件 J2qsZ  
•功能光栅元件 ndD>Oc}"3  

`Moo
WG  
|:S6Gp[\O  
  eu5te0{G  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 btg= # u  
^(JrOh'  
1. 实例#1：成像的光源模式 |5vcT,A  
QYbB\Y  
(m3hD)!+y  
查看完整的应用实例 F?6kkLS/  
{\5(aQ)Vi5  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 e_b,{l#  
9p8ajlYg,  
8;gi8Y  
y
11^q*}  
N1'"7eg/  
3. 实例#1：出瞳衍射法 GQt5GOt  
Onx6Fy]L  
Vq3NjN!+5  
|!(8c>]Bo  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 2BC!,e$Z  
Ubu&$4a  
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8=?Hu  
 
C@Wzg  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 >n,_Aj c  
Fbo"Csn_  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 XKGiw 2 C  
=OK#5r[UV  
LGL;3EI  
. Z&5TK4I  
查看完整的应用实例 QjLU@?&  
IGTO|sT"  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 1te^dh:Vp  
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L<V20d9
  
$R}C(k ;?  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ;Pk"mC  
21OfTV-+3  
1. 例#3：刻意忽略衍射 =\]gL%N-|  
#)S}z+I  
XI`_PQco  
mywxV  
查看完整的应用实例 cPtDIc,  
c&T5C,]  
;,-)Z|W  
u8 k^\Do  
2. 实例#3：包含衍射 6teu_FS  
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