[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 qvn.uujYS  
G+dq */  
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。 e:O,$R#g  
wfo,r 7  

图片:1-200Q9103601c3.png

x^1udK^re  
2cCiHEL#  
2. 三种傅里叶变换 ~0MpB~ {xd  
jOGdq;|  
 快速傅里叶变换(FFT) aAjl 58  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 @&\Y:aRO%i  
 半解析傅里叶变换(SFT) m?w_ ]  
- 一种无需近似的高效重构。 O`Tz^Q/D  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ACyK#5E  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Y4k2=w:D  
 逐点傅里叶变换(PSF) 9KVJk</:n  
- 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。 -[=~!Qr:  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 v@qP &4Sp  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) c}(H*VY2n  
I=dG(?#7%  

图片:1-200Q9103601c3.png

-8l<5g7  
I}PI  
3. 每个元件的设置 )]@h}K}  
>9H^r\  
 傅立叶变换设置 i$NlS}W  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 }$_@yt<{W@  
- 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。 Z"8lW+r*  
- 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) J?o  
wQSan&81Q  

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TUfj\d,  
ZJ3g,dc  
4. 每个元件的设置 A-!e$yz>  
Vuz.b.,i`  
 傅里叶变换设置 ) H,Xkex  
@j|E"VYY  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       *2h%dT:,%  
v]k-xn|$j  
5. 默认的傅里叶变换设置 ea=E/HR-  
LdZVXp^  
 光源模式和探测器的设置 B%tF|KKj  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 "<iH8Mz
Z  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 3-/|G-4k7  
z$Jm1l  

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Fx^wV^q3  
+[G9PP6  
6. 特殊情况     7DAP_C  
>eTbg"\  
 多表面元件 >+{WiZ`  
- 对下列情况应当特别考虑 IAO5li3  
•透镜系统元件 W9?* ~!  
•球面透镜元件 B
<d=;V  
- 此类组件可以理解为 rg^\gE6_  
•一组曲面元件，以及 &l+Qn'N  
•之间有一些自由空间 J
K2{9#*  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。  {b!{~q  
O h@z<1eYZ  

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8"&!3_  
f\2IKpF2  
 在k域的元件 27!FB@k-  
- 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}"u[Qq  
- 这适用于以下情况 MG=E 6:  
•平面表面元件 `jeATxWv  
•分层介质元件 xeF>"6\  
•光栅元件 t=Oq
<r  
•功能光栅元件 'APx  
9Jwd*gevV  

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CQ2vFg3+o  
  "AagTFs(i  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 5|rBb[  
5le
n}){  
1. 实例#1：成像的光源模式 d`/8Q9tQ  
Ll KO(Q{"  

图片:1-200Q910455T60.png

FxlH;'+Q  
查看完整的应用实例 8c) eaDu  
Y#@D% a8  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 FGn"j@m0  
 Gsh9D  

图片:1-200Q9104G3D2.png

oL]uY5eZoe  

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X(tx8~z  
=K:[26  
3. 实例#1：出瞳衍射法 q|ce7HnK  
Sn[xI9}O  

图片:1-200Q9104SD64.png

l9\W=-'  

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li[[AAWVm  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ovp/DM  
?;RY/[IX6  

图片:1-200Q910492YW.png

r:sa|+  
  TyV~2pcN  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 :|(YlNUv  
YXp\C"~g  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 0m3hL~0(a  
b"X1  

图片:1-200Q9105040H0.png

!Q"L)%)'A  
f:M^q ;  
查看完整的应用实例 mP*$wE9b,:  
8(Az/@=n  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 @A6iY  
Ct'tUF<K5  

图片:1-200Q910511DV.png

+Kgl/Wg%  
Y%/RGYKh  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Un8'
P8C  
r]Hrz'C`  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Tbm ~@k(C  
[CEV&B  

图片:1-200Q9105200K2.png

5:r AWq  
8`L]<Dm  
查看完整的应用实例 uQ3sRJi  
At@0G\^  

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s=)W  
2. 实例#3：包含衍射 o<A-ETx<  
3chx4  

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