[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 D+3?p  
RG{T\9]n  
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。 qUd7O](b=?  
!^%3  
_=~u\$  
T&_&l;syA  
2. 三种傅里叶变换 _li3cXE  
'nq=xi@RC  
 快速傅里叶变换(FFT)  Lto*L X  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 $XhMI;h  
 半解析傅里叶变换(SFT) cF8 2wg  
- 一种无需近似的高效重构。 t,7%| {  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 K5qCPt`'  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) G1z*e.+y  
 逐点傅里叶变换(PSF) @3?>[R  
- 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。 'Tm1Mh0Fso  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 O6hzOyNX@  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) aj`&ca8  
2|>\A.I|=  
0SL{J*S4[#  
49; '
K  
3. 每个元件的设置 BX?DI-o^h  
"Au4&Fu  
 傅立叶变换设置 [
h3xW  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 vN{@c(=g  
- 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。 EbILAJ  
- 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) I_<VGUk  
",b:rgpRp  
"ioO_  
H.ZIRt!RB  
4. 每个元件的设置 7'IIB1v.\  

.gJ2P?  
 傅里叶变换设置 3s%?)z  
yNns6  
       FW|& iS$  
3IMvtg  
5. 默认的傅里叶变换设置 G}pFy0W\S  
"0CFvN'4  
 光源模式和探测器的设置 R
ml'{S  
- 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。 <T_3s\  
- 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。 BmX'%5ho  
RM|J |R  
d)AYY}pw  
^>IP"kF  
6. 特殊情况     )=~&l={T  
x4^nT=?6_  
 多表面元件 <<>+z5D+  
- 对下列情况应当特别考虑 -+WAaJ(b  
•透镜系统元件 Fv~lasW[  
•球面透镜元件 q|D5 A|)  
- 此类组件可以理解为 8o5[tl ?w  
•一组曲面元件，以及 *E/Bfp1LIe  
•之间有一些自由空间 $f =`fPo  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 E`fG9:6l]  
~~/
,2^  
[inlxJD  
4zMvHe  
 在k域的元件 T3{O+aRt  
- 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 *I]]Ogpq=  
- 这适用于以下情况 P~\rP6 ;  
•平面表面元件 H~j@n!)  
•分层介质元件 ukR0E4p  
•光栅元件 D^[l~K  
•功能光栅元件 JH.XZM&  
%OBW/Ti  
s%D%c;.|  
  gQ\.|'%  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 (e7!p=D  
o,rF15  
1. 实例#1：成像的光源模式 V"#0\|]m  
T)zk2\u  
rRe5Q  
查看完整的应用实例 $nE{%?n-#  
2b$>1O&2  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Orq/38:4G  
'NtI bS  
{>ba7-Cy+y  
doanTF4Da  
1ubu~6  
3. 实例#1：出瞳衍射法 x$LCLP#$H  
lM\dK)p21O  
i-CJ{l  
Cv,WG]E7(  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 07.p {X R  
if'=W6W  
[5P-K{Ko  
  gNZwD6GMe?  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 v<1@"9EH  
)U\i7[k>  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Oa/^A-'Q  
a OmG,+o  
9~UR(Ts}l  
s-CAo~,  
查看完整的应用实例 H(^Ehv>  
fJLl-H  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 {vD$odi  
\:m~ +o$<-  
*ra)u-  
\m7\}Nbz0/  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 &;$uU  
MD[hqshoh  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Y(,RJ&7  
B!&5*f}*  
LW<LgN"L-  
MXSD8]
je  
查看完整的应用实例 t!\aDkxo %  
/gu VA  
sV"tN2W@  
(U'n1s/X  
2. 实例#3：包含衍射 F+*E}QpM  
]G["TX,