[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `?{6L#  
Gf +>AjU'  
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。 2 g\O/oz  
uO>x"D5tZ:  

图片:1-200Q9103601c3.png

%+htA0aX  
0&u=(;Dr\  
2. 三种傅里叶变换 H_ a##z  
Lv?jg?$  
 快速傅里叶变换(FFT) #Iu"qu  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 
J&Db-  
 半解析傅里叶变换(SFT) ch2m Ei(  
- 一种无需近似的高效重构。 {)iiu  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 OMW]9E  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) E-%$1=;  
 逐点傅里叶变换(PSF) 1s~rWnhVv  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 ]4ck)zlv   
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 h3bQ<?m  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 7'OR;b$  
7+88o:G9  

图片:1-200Q9103601c3.png

?V}ub>J/=  
]x).C[^  
3. 每个元件的设置 .sc80i4  
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.(iS  
 傅立叶变换设置 ^q_wtuQ  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ] g<$f#S  
- 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。 *s#6e}  
- 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) kh@O_Q`j  
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<"K2t Tg.  
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4. 每个元件的设置 fWC(L s  
OLtXk  
 傅里叶变换设置 M3elog:M  
{sxdDl  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       7O8 @T-f+2  
q{Gh5zg5O  
5. 默认的傅里叶变换设置 amq,^  
f[vm]1#  
 光源模式和探测器的设置 l-cBN^^  
- 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。 }9^'etD  
- 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。 MLlvsa0  
kOdA8XRY  

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(f^/KB=  
}z#M!~  
6. 特殊情况     !Pz#czo  
U.V/JbX
X  
 多表面元件 w#hg_RK(Jr  
- 对下列情况应当特别考虑 R|^bZf^  
•透镜系统元件 }D+ b`,  
•球面透镜元件 vz#-uw,O:  
- 此类组件可以理解为 7x77s  
•一组曲面元件，以及 VxS3lR=  
•之间有一些自由空间 5Ok3y|cEx  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Z"'*A\r2  
r`"T{o\e   

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FZ}^)u}o  
*iY:R  
 在k域的元件 N@Oe[X8  
- 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
XZ{rKf2  
- 这适用于以下情况 E24SD'|)  
•平面表面元件 :/%Y"0  
•分层介质元件 Kxa1F
,dZ  
•光栅元件 l.]wBH#RS  
•功能光栅元件 3UmkFK<  
"g)bNgGV}  

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5!S#}=f=  
  {chZ&8)f  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 mn=b&{')e  
TDbSK&w :s  
1. 实例#1：成像的光源模式 q5S_B]|  
<wb6)U.  

图片:1-200Q910455T60.png

6$:Q]zR#'H  
查看完整的应用实例 IiRQ-,t1  
&;pM<h  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 z. X hE \  

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`4I  

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/\<x8BJ  

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Q\}-MiI/  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ^|zag  
16]Ay&Kn!  

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~cIGm  

图片:1-200Q9104Z3960.png

V_, `?>O  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 K?[Vz[-Fc  
E3Y0@r  

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oJ*,a  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 T@{ab1KV  
G u_\ySV/y  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 /O.Ql,6[  
z/h]Jos  

图片:1-200Q9105040H0.png

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vf@j d}?  
查看完整的应用实例 M*qE)dZjS  
kaQNcMcq  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 -0<vmU  
l'_]0%o]  

图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 gm,AH85  
0,)2\`99#k  
1. 例#3：刻意忽略衍射 AD<>
)(  
0>BI[x@  

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查看完整的应用实例 "_LqIW1  
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2. 实例#3：包含衍射 IO9|o!&>  
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