[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 iTevl>p!  
S#CaJ}M  
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。 PL"=>  
((?"2 }1r  
A|Ft:_Y  
0rX%z$D+@  
2. 三种傅里叶变换 _e8Gt6>  
Sc3{Y+g  
 快速傅里叶变换(FFT) H.hKh  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 3]iw3M  
 半解析傅里叶变换(SFT) D=LsoASVI  
- 一种无需近似的高效重构。 Vh01y f  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Ce//;Op  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) n=f?Q=h\3  
 逐点傅里叶变换(PSF) f:nXE&X[  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 G(A7=8vW  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `?^<r%*F.  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ZHwl9n#m  
<bn|ni|c"  
x`2dN/wDhf  
b L.Xby<Y  
3. 每个元件的设置 H [M:iV  
(^T}6t3+4  
 傅立叶变换设置 I 8 ?  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 RYl{89  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 \k$cg~  
- 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) q-1vtbn  
^^V+0 l  
I(>_as\1  
+pUYFDwFx  
4. 每个元件的设置 od@!WjcM[8  
7h.[eMLPB  
 傅里叶变换设置 mE+=H]`.p  
3]\'Q}  
       $Q|6W &?[;  
8z-wdO\  
5. 默认的傅里叶变换设置 6."|m+D  
<,*w$  
 光源模式和探测器的设置 NUBzc'qb  
- 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。 F&k<P>k  
- 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。 Y3V2}  
wd,6/5=lh  
1JS5 LS  
EE9eG31|r  
6. 特殊情况     t}K8{ V  
<e|B7<.  
 多表面元件 uw>y*OLU+  
- 对下列情况应当特别考虑 I_c?Ky8J_|  
•透镜系统元件 ()Img.TIt  
•球面透镜元件 uYE"OUNWL  
- 此类组件可以理解为 SQ/}K8uZ  
•一组曲面元件，以及 j<?k$8H  
•之间有一些自由空间 W9GjUswv!  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 _Fkb$NJ"]Q  
ASS<XNP  
gsIp y  
=m;cy0))  
 在k域的元件 %~<F7qB  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 T[ zEAj  
- 这适用于以下情况 vA?3kfL|#  
•平面表面元件 Sfi1bsK  
•分层介质元件 kCZ'p  
•光栅元件 <P5 7s+JK  
•功能光栅元件 ?;rRR48T9E  
Mf9x=K9  
w\JTMS$  
  t4zKI~cO  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Fp+fZU  
:K*/  
1. 实例#1：成像的光源模式 _k)EqPYu@  
`b)i;m  
C7l4X8\w  
查看完整的应用实例 oJc v
 D  
|pT[ZT|}G  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 U@".XIDQ  
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A2nL=9~   
<@c9S,@t  
3. 实例#1：出瞳衍射法 tY`%vI [  
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q$B|a5a?  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 .A7ON1lc^C  
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jz4  
  JPe<qf-  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 e$-Y>Dd  
](k}B*Abh  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 NV18~5#</  
d?[8VfAnh  
o|1_I?_  
9!Bz)dJ3  
查看完整的应用实例 qD(dAU  
XTq+  9  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 fp$U%uj  
tIW~Ng  
Ix.Y_}  
dJ7!je1N*  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 XNkZ^3mq  
`G>BvS5h  
1. 例#3：刻意忽略衍射 X> V`)  
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查看完整的应用实例 o=Kd9I#  
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2. 实例#3：包含衍射 bSk)GZyH\d  
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