[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `,ZsKxI  
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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。 epi{Ayb  
xd\k;nq  

图片:1-200Q9103601c3.png

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Kx?3]  
2. 三种傅里叶变换 zzi%r=%r&  
xqv4gN6  
 快速傅里叶变换(FFT) xn(lkQ6Fm  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 >=c<6#:s<9  
 半解析傅里叶变换(SFT) $6 \v1
 
- 一种无需近似的高效重构。 tUl#sqN_{  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 wwVK15t  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) +`l>_u'  
 逐点傅里叶变换(PSF) <jXXj[M2  
- 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。 ^R\0<\'  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ^2OBc  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) m\|I.BUG  
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图片:1-200Q9103601c3.png

B*E:?4(<P  
E$m3Gg)s>N  
3. 每个元件的设置 =mYY8c Yl  

5+dQGcE@  
 傅立叶变换设置 j?4k{?x  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 jgbUZP4J>  
- 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。 }|MGYS)  
- 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) Epsc2TuH7  
ac6Lv}w_  

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c.m8~@O5+  
a+ZP]3@ 7  
4. 每个元件的设置 %CJgJ,p
k>  
=Y>_b 2  
 傅里叶变换设置 ]N!382  
<SmXMruU  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       Ej>5PXp'2  
{tMpI\>S  
5. 默认的傅里叶变换设置 B!H46w~  
AB40WCu]*  
 光源模式和探测器的设置 K5No6dsD  
- 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。 "P`V|g  
- 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。 'S\YNLqQ  
<Hl.MS  

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'}4LHB;:  
&yN@(P)  
6. 特殊情况     LL@VR#n"V  
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P[  
 多表面元件 Z?|\0GR+`5  
- 对下列情况应当特别考虑 =FQ]eb*  
•透镜系统元件 ;=>4 '$8  
•球面透镜元件 #`)zD"CO  
- 此类组件可以理解为 $EHAHNL?Lx  
•一组曲面元件，以及 VU`aH9g3(  
•之间有一些自由空间 p6u"$)wt  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 WgPpW!`  
)3PQ|r'  

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K0_/;a] |  
6O8'T`F[  
 在k域的元件 F-g(Hk|v  
- 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 [3h~y7  
- 这适用于以下情况 F`goYwA%  
•平面表面元件 !fUrDOM0E  
•分层介质元件 U,S&"`a  
•光栅元件 <X~ X#9V  
•功能光栅元件 YqwDvJWX  
&*iar+vr  

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H^sPC{6+pf  
  OnFx8r:q@%  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 cLR02  
,":_=Tf.  
1. 实例#1：成像的光源模式 nf?;h!_7  
[4B.;MS(  

图片:1-200Q910455T60.png

Kg^L 4Q  
查看完整的应用实例 ?-[.H^]s~  
5-lc
z)DO  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 X+"8yZz3?  
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V4'G%!NY  
3. 实例#1：出瞳衍射法 pn?c6KvO  
]X/1u"  

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 1"{3v@yi  
3Qmok@4e)  

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实例#2：用于激光导星的无焦系统 u|h>z|4lJj  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 |Z}uN!Jm  
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查看完整的应用实例 >v^Bn|_/  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 HT7V} UiaO  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 W_(  
n| =k9z<y8  
1. 例#3：刻意忽略衍射 `vWFTv  
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查看完整的应用实例 aR30wxW&)  
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2. 实例#3：包含衍射 <*u[<  
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