[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 M^ZEAZi  
}~NM\rm  
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。 *{:Zdg'~E
 
V15/~  

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^'%Q>FVb  
&|-jU+r}B  
2. 三种傅里叶变换 ZH)Jq^^RI  
~6A;
H$dr  
 快速傅里叶变换(FFT) FuC#w 9_  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 .oS[ DTn5S  
 半解析傅里叶变换(SFT) ?;]Xc~  
- 一种无需近似的高效重构。 r2%Qk  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 BOflhoUX  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) s"UUo|hM  
 逐点傅里叶变换(PSF) l{I.l  
- 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。 jl>jy6T  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 K 0e*K=UM  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ).)^\  
}}qY,@eeX  

图片:1-200Q9103601c3.png

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.[r1Qz7G  
3. 每个元件的设置 4|&_i)S-Y  
VS\| f'E  
 傅立叶变换设置 s !IvUc7'  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 LC7%Bfn!  
- 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。 82)%`$yZw[  
- 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) p;qFMzyS9  
)3f<0C>  

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tmd{Gx}c  
Up1n0
  
4. 每个元件的设置 b@S~ =  
S
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P2/  
 傅里叶变换设置 :qc?FQ ;  
-FF#+Z$  

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       <(t{C8>g%  
6u'E}hAx|  
5. 默认的傅里叶变换设置 C#V_Gb  
\[G"/]J  
 光源模式和探测器的设置 ?bH`  
- 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。 5yyc0UG  
- 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。 AJ>$`=  
O5MV&Zb(  

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1#3eY?Nb  
QFK'r\3pU  
6. 特殊情况     Q4Nut  
N1}r%!jk/  
 多表面元件 fo
UBMl  
- 对下列情况应当特别考虑 O1@3V/.Wu  
•透镜系统元件 4k9$' k  
•球面透镜元件 HVdB*QEH  
- 此类组件可以理解为 t33\f<e  
•一组曲面元件，以及 PMi.)%++  
•之间有一些自由空间 7~r_nP_  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ZA&bp{}D  
Es- =0gpK  

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;?q-]J?  
n<P&|RTZ  
 在k域的元件 Rh!m1Q(-  
- 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 *0vRVlYf  
- 这适用于以下情况 6"[J[7up  
•平面表面元件 .F'Cb)Z  
•分层介质元件 s?"\+
b  
•光栅元件 /U,(u9bq  
•功能光栅元件 t%%zuqF`  
 Ci 'V  

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\x<,Ma=D  
  ^I9U<iNIL  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 37biRXqLH  
XTA:Y7"O  
1. 实例#1：成像的光源模式 @HTs.4  
m7`S@qG  

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:L6%57  
查看完整的应用实例 qfdL *D  
GPizR|}h  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 L8f_^ *,  
} @ [!%hE  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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LN)yQ-  
3. 实例#1：出瞳衍射法 >sdF:(JV&  
P8#_E{f  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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zD']  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 8#R%jjr%T  
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图片:1-200Q910492YW.png

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  'SXLnoeTa  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ^$mCF%e8H  
N A_8<B^  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 6kMEm)YjT  
?9 W2ax-4  

图片:1-200Q9105040H0.png

3DxgfP%n  
|9F-ZH~6  
查看完整的应用实例 aO}p"-'  
e\O625  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 9':Hh'  
`9k\~D=D~  

图片:1-200Q910511DV.png

B qINU  
@+_pj.D  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 F&#I[]#  
a^^OI|?  
1. 例#3：刻意忽略衍射 dQFUQ  
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查看完整的应用实例 i+Mg[x$.  
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9xK#(M  
2. 实例#3：包含衍射 "rc QS H  
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