[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 'y\
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g'KxjjYT,  
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。 Ym1vq
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<Xl#}6II  

图片:1-200Q9103601c3.png

 q[_qZ  
w%.hALN5-C  
2. 三种傅里叶变换 +!0K]$VZs  
g:z<CSIq/  
 快速傅里叶变换(FFT) =B9-}]DDO  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 PQDLbSe)\  
 半解析傅里叶变换(SFT) u [._RA  
- 一种无需近似的高效重构。  ][wb4$2  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 5afD;0D5TI  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) /1MmOB  
 逐点傅里叶变换(PSF) @>HTbs6W  
- 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。 [02rs@c>  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 b%0p<*:a/  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) TY)QE  
5>I-? Ki  

图片:1-200Q9103601c3.png

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S^#  
\= v.$u"c  
3. 每个元件的设置 uX*2Rs$s  
is4}s,]$6  
 傅立叶变换设置 ~.aR=m\#  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 sqrLys_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。 x=t
(#R m  
- 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) >x{("``D0y  
8@;]@c)m  

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H:@hCO[a  
7pm'b,J<  
4. 每个元件的设置 !HvA5'|:}  
@khFk.LBD  
 傅里叶变换设置 d.FU))lmD  
>\d&LLAe  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       wAKHD*M)  
"E(i<  
5. 默认的傅里叶变换设置 I.n,TJoz4J  
Y~AjcqS  
 光源模式和探测器的设置 bZ\R0[0  
- 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。 =#2c r:1  
- 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。 j|t=%*  
UJL2IF-x  

图片:1-200Q9104034912.png

XVqOiv)  
HU'Mi8xxy  
6. 特殊情况     f' ?/P~[  
R9U{r.AA  
 多表面元件 --WQr]U/  
- 对下列情况应当特别考虑 riDb!oC  
•透镜系统元件 &Q3Fgj  
•球面透镜元件 5dePpFD5  
- 此类组件可以理解为 Nap[=[rv  
•一组曲面元件，以及 w}ji]V}  
•之间有一些自由空间 |-Uh3WUE6  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 C|V7ZL>W  
/eI|m9ke  

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F_Y]>,U  
g&s. 0+  
 在k域的元件 X`.##S KC  
- 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 g'7E6n"!,  
- 这适用于以下情况 Dh8ECy5k<*  
•平面表面元件 $*ff]>#  
•分层介质元件 jr=9.=jI8k  
•光栅元件 hzo> :U  
•功能光栅元件 x4WCAqi/2  
B*Tn@t W  

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  'z$$ZEz!C  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 *?FVLE  
:W.H#@'(  
1. 实例#1：成像的光源模式 ,<v0(  
YvJFZ_faX  

图片:1-200Q910455T60.png

Y4rxnXGw  
查看完整的应用实例 BU:;;iV8  
8!E.3'jb  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 rfqwxr45h  
F7DA~G!  

图片:1-200Q9104G3D2.png

KN}#8.'>3  

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(/A.,8Ad  
MTu\T  
3. 实例#1：出瞳衍射法 \Y4(+t=4  
t7f(%/] H0  

图片:1-200Q9104SD64.png

0V:H/qu8>  

图片:1-200Q9104Z3960.png

T#ls2UL*xh  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ,b*
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R  
1}d F,e  

图片:1-200Q910492YW.png

=A'>1N  
  t%:7W[_s  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 t<45[~[  
uj8saNu  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 o(hUC$vW  
)]fsl_Yq  

图片:1-200Q9105040H0.png

9hzu!}~'I  
%g9ym@s  
查看完整的应用实例 w!m4>w  
YK/? mj1x  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 y\??cjWb]  
?MH=8Cl1w  

图片:1-200Q910511DV.png

2u]G]:ml  
.RroO_H   
实例#3：剪切干涉法的准直测试 f)Qln[/  
o<nM-"yWb  
1. 例#3：刻意忽略衍射 :Qa*-)rs  
=Zj 7dn;EN  

图片:1-200Q9105200K2.png

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Q`k;E}x_-  
查看完整的应用实例 JLd%rM\m  
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图片:1-200Q9105242O9.png

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图片:1-200Q910530G03.png

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2. 实例#3：包含衍射 k6#$Nb606  
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