[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 OYtus7q<  
OI}HvgV^!  
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。 vlN. OQ  
*-!ndbf  
U}wq~fD  
UlN|Oy,  
2. 三种傅里叶变换 gcCYXPZp  
rnhf(K.{3  
 快速傅里叶变换(FFT) VaIP  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Q fyERa\rb  
 半解析傅里叶变换(SFT) <$ZT]pT  
- 一种无需近似的高效重构。 DPxu3,Y  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 LLHOWD C(2  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) |M/ \'pOe  
 逐点傅里叶变换(PSF) lg  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 UO!6&k>
c  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 jp]geV54  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) z+D,:!yF  
2P=~3g*  
%=<NqINM[  
q4ko}jn  
3. 每个元件的设置 l(
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i8):0  
 傅立叶变换设置 DJ[#H  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 [k=9 +0p  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 2y7q x1$C  
- 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) :*+BBC  
BBJ]>lQ  
842+KLS  
l<:E+lU  
4. 每个元件的设置 X$&Sw3c  
/aa;M*Qp  
 傅里叶变换设置 W!B4<'Fjc  
BXv)zE=j  
       HPdwx V  
E=*Q\3G~  
5. 默认的傅里叶变换设置 i@^`~vj  
(*Q|;  
 光源模式和探测器的设置
[f(^vlK  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 c@B%`6kF  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 =<h=">}5'  
~%K(ou=2  
,:4w$!;  
t-(7Q8(  
6. 特殊情况     VEEeQy
  
TXl9c6  
 多表面元件 >qvD39w  
- 对下列情况应当特别考虑 $K fk
=@  
•透镜系统元件 R.`J"J0/~  
•球面透镜元件 ~2}ICU5  
- 此类组件可以理解为 _-\{k
J  
•一组曲面元件，以及 (4{9 QO  
•之间有一些自由空间 {$:13AnK  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 esFL<T  
&.4_4"l(  
Zs|sPatV<  
',j-n$Z^=  
 在k域的元件 =e/4Gs0*  
- 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 ^v5hr>m  
- 这适用于以下情况 )9Ojvp=#r:  
•平面表面元件 DkKD~  
•分层介质元件 }jgAV  
•光栅元件 GnaVI
  
•功能光栅元件 M':.b+xN  
deY
<+!  
becQ5w/~  
  ClZyQ=UAD  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 [E7@W[xr  
FRk_xxe"K  
1. 实例#1：成像的光源模式 I>Yp=R  
..TjEBp  
+= ~}PF  
查看完整的应用实例 94@
!.11  
Hv*O9!cC  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Bys|i0tb-  
&>fd:16  
[KJL%u|8/  
a8aqcDs>O  
6D(m8  
3. 实例#1：出瞳衍射法 kl"Cm`b)  
v72 dE  
rWqA)j*!  
R7E"7"M10  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Ec 7M'~1  
o2jB~}VMl  
BZshTP[`  
  9Wrclai  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 4]KceE  
+]vl8, 4@  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 3R.cj  
h--bN*}H2  
P@?CQvMx  
`BD`pa7.%  
查看完整的应用实例 kyB]fmS  
?0Zw ^a  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 mIodD)?{  
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V=~dgy~@  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 %b6wo?%*  
GXVGU-br  
1. 例#3：刻意忽略衍射 mH .I!  
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E}2[Pb)e  
N2J!7uoQ  
查看完整的应用实例 `,[c??h  
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2. 实例#3：包含衍射 #u@!O%MJ  
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