[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ,DFN:uf=l  
|"*P`C=  
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。 iv*RE9?^  
LUQ.=:mBR  
8"h;+;  
V(ELrjB0  
2. 三种傅里叶变换 Cy-p1s  
~XR('}5D  
 快速傅里叶变换(FFT) L^qCE-[  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 13?:a[~=Y  
 半解析傅里叶变换(SFT) Xu-~j!  
- 一种无需近似的高效重构。 [4"(\r\f  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 u62H+'k}F  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) r_+Vb*|Y  
 逐点傅里叶变换(PSF) ] (e ,J  
- 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。 @X/ 1`Mp  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 GCl *x:  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ^q-%#  
.gO|=E"  
{ j_-iF  
i!YfR]"}  
3. 每个元件的设置 6 IvAs-%W  
8g-u  
 傅立叶变换设置 (wu'FFJp#  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 d(^8#4  
- 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。 []>rYZ9bv  
- 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) YP,,vcut
 
f0P,j~]  
C@a I*+@-"  
> TYDkEs0  
4. 每个元件的设置 Sh#N5kgD  
zY/Oh9`=v  
 傅里叶变换设置 #M!u';bZ  
jU-LT8y:  
       fr~Eb'8  
0(i3RPIj\  
5. 默认的傅里叶变换设置 db
99S
 
`R0~mx&6G  
 光源模式和探测器的设置 0er|QC  
- 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。 G$,s.MSf  
- 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。 dOv\]  
|47t+[b  
2S_u/32]W  
GP+=b:C{E  
6. 特殊情况     KTYjC\\G  
$7YZ;=~B  
 多表面元件 @
PM<pEve  
- 对下列情况应当特别考虑 q:kGJxfaW  
•透镜系统元件 cn}15JHdR  
•球面透镜元件 A\?t^T  
- 此类组件可以理解为 h GA2.{  
•一组曲面元件，以及 4- QlIIf  
•之间有一些自由空间 J4eU6W+{  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 0d2RB^"i  
OcUj_Zd  
E^J &?
-  
-aBhN~  
 在k域的元件 z#G\D5yX[*  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 xD*Zcw(vj~  
- 这适用于以下情况 @(L}:]{@  
•平面表面元件 i\lvxbp  
•分层介质元件 c) Eu(j\#  
•光栅元件 !RJ@;S  
•功能光栅元件 cEf"m?w  
], Bafz)4  
,m*HRUY  
  BcQUD?LC`  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 )xf(4  
^+-QY\N j  
1. 实例#1：成像的光源模式 ^6# yL6E,~  
i;pg9Vw  
y# \"yykB  
查看完整的应用实例 mNC?kp  
1PxRj  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应  6 wd  
2Bi]t%<{  
b)a5LFt|  
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j)G%I y[`  
3. 实例#1：出瞳衍射法 8;`B3N7  
n<|8Onw  
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G8]{pbX  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 :$VGqvO12W  
-J!n7  
>"UXY)  
  DEu0Z  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 }+lK'6  
1\Bh-tzB  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 B t3++ M
j  
%@(+`CCA  
#k<l5x`  
Q(x=;wf5r  
查看完整的应用实例 [qxpu{  
uFmpc7  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 /(||9\;  
E_30)"]  
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:9&@/{W  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 <NDV 5P  
\8*j"@ !H  
1. 例#3：刻意忽略衍射 [ s/j?/9  
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x$Wtkb0<  
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查看完整的应用实例 L})fYVX  
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2. 实例#3：包含衍射 h+dk2|a  
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