[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 rQd1Ch  
S7?f5ux  
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。 0UM@L }L  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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2. 三种傅里叶变换 +BtLyQ  
%KabyvOl)  
 快速傅里叶变换(FFT) /?.r!Cp  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 mC{!8WC@k  
 半解析傅里叶变换(SFT) dyQ<UT  
- 一种无需近似的高效重构。 /ctaAQDUh\  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 qHC*$v#.V?  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) c"f-$^<  
 逐点傅里叶变换(PSF) 2g ?Jb5)  
- 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。 vc>^.#7
 
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 q_9N+-?{7  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) +H)!uLvaB  
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图片:1-200Q9103601c3.png

F?RCaj  
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3. 每个元件的设置 %mB!|'K%  
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 傅立叶变换设置 ((RpT0rP\  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 o5*74Mv  
- 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。 GM9]>"#o\  
- 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) Pjj;.c 7_j  
JhMrm%  

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4. 每个元件的设置 -tK;RQYax  
.swgXiRvs  
 傅里叶变换设置 >n$EeJ  
, IMT '*  

图片:1-200Q9103Z4443.png

      
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>"sKfiM)b  
5. 默认的傅里叶变换设置 ~Me&cT8  
G +nY}c  
 光源模式和探测器的设置 6,g5To#vw  
- 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。 -Iruua7b  
- 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。 Q8gdI  
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图片:1-200Q9104034912.png

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fUL{c,7xda  
6. 特殊情况     nI|Lx`*v  
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 多表面元件 wEo-a< (  
- 对下列情况应当特别考虑 fdCxMKlu;  
•透镜系统元件 p@NEr,GB  
•球面透镜元件 0()9vTY+  
- 此类组件可以理解为 W(PW9J9  
•一组曲面元件，以及 /k3n{?$/  
•之间有一些自由空间 <2TB9]2. g  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 *]>OCGsr  
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 在k域的元件 UQji7K }  
- 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 `MpC<sit  
- 这适用于以下情况 k.? T.9  
•平面表面元件 @h7GTA \  
•分层介质元件 o
Vuj020  
•光栅元件 C(%5,|6  
•功能光栅元件 `>Kk;`  
0R%uVJG  

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  BorfEv} SN  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 u7y7  
w3?t})PB&  
1. 实例#1：成像的光源模式 @=zBF'<.9  
6 peM4X  

图片:1-200Q910455T60.png

[%)B%h`XGf  
查看完整的应用实例 `bt)'ERO%#  
We+FP9d%  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 )S;Xy`vO  
G/RheH G  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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t{  

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nO.+&kA  
Ci#5@Q9#w  
3. 实例#1：出瞳衍射法 \%4+mgiD  
C;:1CK  

图片:1-200Q9104SD64.png

fPk9(X;G!p  

图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ofrlTw&o  
U-]PWt?C{  

图片:1-200Q910492YW.png

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  . =foXN  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 r;6YCI=z  
%Pvb>U(Xs  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 U+}9X^  
1.d9{LO[-  

图片:1-200Q9105040H0.png

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查看完整的应用实例 [@FeRIu8  
WO*WAP)n  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 nTtt$I@hW  
Exs _LN  

图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 KZ >"L  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 N4]6LA6x6  
H><mcah  

图片:1-200Q9105200K2.png

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Q@.9wEAJ  
查看完整的应用实例 {8p?we3l1  
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图片:1-200Q9105242O9.png

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e=Tc(Mwn  
2. 实例#3：包含衍射 ps;o[gB@5  
AkQFb2|ir  

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