[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 R;,g1m|]  
>NYW{(j  
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。 [S5\#=_4S  
2c6g>?  

图片:1-200Q9103601c3.png

LUB${0BrA  
hj'(*ND7z  
2. 三种傅里叶变换 HY)-/  
;X*cCb`h  
 快速傅里叶变换(FFT) o1M$.*  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 J'$>Gk]  
 半解析傅里叶变换(SFT) A,sr[Pa@  
- 一种无需近似的高效重构。 >leU:7  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ^nbnbU4'  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) kuyjnSo9i  
 逐点傅里叶变换(PSF) _SW3_8SuM.  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 =UUU$hq2  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 DC{>TC[p1k  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) PDs@?nz,  
93Co}@Y;Y+  

图片:1-200Q9103601c3.png

(=7Cs  
hjZKUMG(k  
3. 每个元件的设置 R(q~ -3~  
d3=KTTi\  
 傅立叶变换设置 DI+fwXe
g  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 uj :%#u  
- 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。 ?@E!u|]K  
- 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) w!fE;H8w6  
dKdj`wB  

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]]zPq<b2  
Na:w]r:y  
4. 每个元件的设置 H1} RWaJ  
)wT-8o  
 傅里叶变换设置 EK4d_L]I  
'&\kxNglJ  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       iof-7{+3_  
6I%5Q4Ll  
5. 默认的傅里叶变换设置 iyg*Xbmi~.  
O#F4WWF  
 光源模式和探测器的设置 EOCN
&_Z;  
- 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。 [eC2"&}  
- 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。 tCdqh- 
 
V,%=AR5
 

图片:1-200Q9104034912.png

1fpQLaT  
V,cBk  
6. 特殊情况     \--8lH -K  
.>WxDQIo  
 多表面元件 }hhGu\  
- 对下列情况应当特别考虑 >
k (C  
•透镜系统元件 0$ S8fF@  
•球面透镜元件 neLAEHV  
- 此类组件可以理解为 <i&_ooX  
•一组曲面元件，以及 Ru>MFG  
•之间有一些自由空间 ]@phF _  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 t+!$[K0/  
?!` /m|"  

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tP$<UKtU  
K1M%!JKh)x  
 在k域的元件 0eDHu  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ,^\2P$rT  
- 这适用于以下情况 0"f\@8r(  
•平面表面元件 L6|oyf  
•分层介质元件
rR(X9i  
•光栅元件 $xPaYf  
•功能光栅元件 oYH^_V  
}khV'6"'|  

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{#@W)4)cA  
  oYm[V<nIl  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 DK:o]~n  
Na]:_K5Dp  
1. 实例#1：成像的光源模式 )QU  
kY-N>E:  

图片:1-200Q910455T60.png

]QlwR'&j/n  
查看完整的应用实例 ]H+8rY%+  
0"28'  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 j~[z2tV  
jK& h~)  

图片:1-200Q9104G3D2.png

$Avjnm  

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f'EuY17w  
3. 实例#1：出瞳衍射法 Lr~=^{  
CVL3VT1j0  

图片:1-200Q9104SD64.png

2fn&#kw/  

图片:1-200Q9104Z3960.png

Bg x'9p/  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 *zbNd:i9  
r\'A i6  

图片:1-200Q910492YW.png

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  5m&9"T.w  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 / F4z
g3  
MOQ*]fV:  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 qNB<T('  
R;uvkg[o  

图片:1-200Q9105040H0.png

R;&AijS8  
'7hu 2i5  
查看完整的应用实例 f!Y?S  
9PXFRxGA  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 =Y|Vg
V  
cUKE   

图片:1-200Q910511DV.png

Ug>~Rq]  
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YzV  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 5q3JI  
saBVgSd  
1. 例#3：刻意忽略衍射 =
.Pw`.  
vlmB`T  

图片:1-200Q9105200K2.png

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N +Yxz;Mg  
查看完整的应用实例 n'n/Tu   
AG`L64B  

图片:1-200Q9105242O9.png

N{9v1`B  

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PUT=C1,OFR  
2. 实例#3：包含衍射 ?+@n3]`0  
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