[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 y=qo-v59'  
]XafFr6pe  
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。 <w2NJ~M^  
Di"9 M(6vf  
XQY&4tK  
)?IA`7X  
2. 三种傅里叶变换 pD6g+Taj  
<^'+]?  
 快速傅里叶变换(FFT) I\%Lb z  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 iai4$Y(%  
 半解析傅里叶变换(SFT) @N_H]6z4  
- 一种无需近似的高效重构。 Nu2]~W&  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 a<"& RnG(  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) _xL&sy09t  
 逐点傅里叶变换(PSF) SF7b1jr  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 zUtf&Ih  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Yg,lJ!q  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ow$l!8  
9}0Jc(B/x  
`0XbV A  
3N*C]  
3. 每个元件的设置 q[+:t   
I_I;.Ik  
 傅立叶变换设置 W (c\$2`  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 O8N0]Mz  
- 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。 &r5%WRzpYT  
- 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) -x\l<\*  
_7"W\gn:9  
PyxN_agf  
0@x$Cp  
4. 每个元件的设置 p}|wO&4h  
dB/I2uGl>  
 傅里叶变换设置 @%G"i:HZ&  
sH,)e'0  
       lbU+a$  
)bU")  
5. 默认的傅里叶变换设置 5qfKV&D  
SA n=9MG  
 光源模式和探测器的设置 NWwtq&pz2  
- 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。 [#6Esy8|  
- 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。 dB)hW'J?  
UZ3Aq12U}a  
RW[<e   
78~V/L;@S2  
6. 特殊情况     }e=GvWGa  
#&KE_n  
 多表面元件 J3S+| x h~  
- 对下列情况应当特别考虑 &:f'{>3z  
•透镜系统元件  /r@  
•球面透镜元件 =V]i?31[  
- 此类组件可以理解为 l"y9XO|  
•一组曲面元件，以及 pYUkd!K"  
•之间有一些自由空间 3Il/3\  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 XXmu|h  
HwMsP$`q  
[y;ZbfMP|o  
<U`Nb) &  
 在k域的元件 QO1Gq9  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 A?KKZ{P
l  
- 这适用于以下情况 1V$B^/_  
•平面表面元件 q ? TI,  
•分层介质元件 ?Cfp=85ea!  
•光栅元件 :?6$}GcW  
•功能光栅元件 zR_l^NK  
qA/3uA!z  
r74w[6(  
  z( [$,e\  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 &n kGdHX/a  
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1. 实例#1：成像的光源模式 ;QD;5 <1  
3zF7V:XH  
Qh%vh;|^  
查看完整的应用实例 >.~k?_Of  
xi=uXxl  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 D|3QLG  
Xb 1^Oj  
m?G+#k;K  
t1s@Ub5);I  
W?Abx  
3. 实例#1：出瞳衍射法 &Sp:?I-  
4<Y[L'UaA@  
Ps4A B#3  
HOb\Hn|6jq  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Qnh
1su5  
iqP0=(^m  
8so}^2hTlT  
  b?L43t,  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 F$p,xFH#  
n:kxG  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 R$`T"C"  
)@M|YM1+  
czi!q1<vg  
[T|1Qq7  
查看完整的应用实例 ')~HOCBSE  
hmk5 1  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 f\w4F'^tj  
T,@7giQg@  
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8Wp1L0$B  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 c3-bn #  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 !XceiQu  
6 VDF@V$E  
]^%3Y  
f89<o#bm7h  
查看完整的应用实例 Mt0|`=64  
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g;@PEZk1  
2. 实例#3：包含衍射 wO NQlt  
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