[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 teb(\% ,  
cW\7yZh  
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。  "(xu  
<U*d   
Y/gCtSF  
paY%pU  
2. 三种傅里叶变换 >e%Po,Fg$  
Cpl)byb  
 快速傅里叶变换(FFT) s0CRrMk  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 \JchcQ  
 半解析傅里叶变换(SFT) ~7v^7;tT  
- 一种无需近似的高效重构。 IkkrnG8  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 n)yqb  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ~n?U{ RmH  
 逐点傅里叶变换(PSF) u CXd% CzE  
- 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。 xS'So7:h  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 _19k@a  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) (,>`\\  
 `S|gfJ  
#,sJd^uI  
W+vm!7wX0  
3. 每个元件的设置 )%6v~,'3Y  
4(NI-|q0  
 傅立叶变换设置 Q5ux**(Wr  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 %o-*~GQ@B  
- 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。  f!<mI8H  
- 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) Rp#SqRy`  
v-o/zud]]  
W!g ,  
Z6I!4K  
4. 每个元件的设置 \hz)oC  
Z'E@sc 9  
 傅里叶变换设置 ()iJvf>
@  
J0`?g6aY  
       'EQAG' YV  
(/^&3xs9  
5. 默认的傅里叶变换设置 DE[y&]/C{  
>z2{D7  
 光源模式和探测器的设置 U!h!z`RU54  
- 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。 #Xc~3rg9  
- 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。 wFe</U-';  
|laqy`D  
WrV|<%EQh  
Rj8l]m6U9  
6. 特殊情况     V1+IqOXAIp  
+1rJ;G  
 多表面元件 g$+3IVq&  
- 对下列情况应当特别考虑 :sf;Fq  
•透镜系统元件 !j(R_wOq  
•球面透镜元件 /w|YNDA]j  
- 此类组件可以理解为 fRbVc  
•一组曲面元件，以及 N7[~Y2i  
•之间有一些自由空间 a P`;Nr=  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 *Q)
+Y&qn  
yO !*pC  
D=8=wT2<  
5\pizD/17  
 在k域的元件

=Ij;I~  
- 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 ,HkJ.6KF  
- 这适用于以下情况 F$caKWzny5  
•平面表面元件 9O|m#&wa]  
•分层介质元件 n4ISHxM  
•光栅元件 -+z^{*\;N  
•功能光栅元件 (*p |Kzu  
g}f@8;TY  
B%,0zb+-L  
  V Bg\)r[  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 J9o]$.e  
a^CIJ.P2  
1. 实例#1：成像的光源模式 C 9DRVkjj  
(LnKaf8  
"Aynt_a.
 
查看完整的应用实例 #e=[W))  
B${Q Y)t  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 S2`p&\Ifn  
zfS`@{;F`|  
/u?^s "C/  
+ 505  
|d{4_o90  
3. 实例#1：出瞳衍射法 OH&&d=~  
DlaA-i]l  
N^O.P  
w|NLK
 
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 rK"x92P0  
se_1wCYz  
gg<lWeS/3  
  XXO  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 >2%!=q3)  
0;
)4.*t  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `}18A.K  
At"@`1n_u'  
gx3arVa  
BYRf MtT@+  
查看完整的应用实例 P#iBwmwN+.  
v&|o5om  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 aCQAh[T  
{>90d(j  
j2V^1  
3~Ah8
,  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 +dlN^P647  
<&B)i\j8=b  
1. 例#3：刻意忽略衍射 &S/KR$^ %  
h^cM#L^B  
"HlT-0F  
]5wc8Kh"  
查看完整的应用实例 $)6y:t"  
usU5q>1  
l1nrJm8  
FK<1SOE  
2. 实例#3：包含衍射 yoQ}m/Cj  
).5$c0`U&