[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 &#b>AAx$2Y  
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IU4[P  
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。 1eR{~ ,  
+so o2cb  

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Y(!)G!CMc  
E_I6  
2. 三种傅里叶变换 \iLd6Qo_aq  
}lvP|6Y: y  
 快速傅里叶变换(FFT) E|A_|FS&%  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 AJ1$$c  
 半解析傅里叶变换(SFT) hB<z]sl  
- 一种无需近似的高效重构。 
 SrU   
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ;\&bvGj8V  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) %fSk "%u%<  
 逐点傅里叶变换(PSF) cXEy>U|/  
- 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。 1bAp{u&  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 b({b5z.A  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ;8xn"G0}a  
/n}V7  

图片:1-200Q9103601c3.png

{$eZF_}Y^  
KNyD}1  
3. 每个元件的设置 "dU#j,B2  
WaK{/6?T,  
 傅立叶变换设置 >0okb3+  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 3Eux-C!t  
- 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。 DppvUiQB!a  
- 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) ,&l*AB!  
G uI sM  

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H.S|njn:r  
ba1QFzN  
4. 每个元件的设置 rG%_O$_dO  
2&f=4b`Z  
 傅里叶变换设置 \z
?;6A  
6Kc7@oO~  

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       ^?0,G>I
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5. 默认的傅里叶变换设置 _4#psxl[M  
|,~A9  
 光源模式和探测器的设置 t`3T_t Y  
- 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。 )8>f  
- 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。 `\uv+^x{  
@8d}
)X33  

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6. 特殊情况     ]lG\t'R
 
Re ur#K  
 多表面元件 EqU[mqeF  
- 对下列情况应当特别考虑 {v'Fg  
•透镜系统元件 JEkVj']?  
•球面透镜元件 lLf01sa4  
- 此类组件可以理解为 [uV/ Ra*g  
•一组曲面元件，以及 b,A1(_pzi  
•之间有一些自由空间 t$5]1dY$X
 
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 cO+`8`kv  
z,P7b]KVe  

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TzXl
?N  
_$lQK{@rY  
 在k域的元件 c$z_Zi!g#  
- 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 VqU:`?#"a  
- 这适用于以下情况 IbQ~f+y&2  
•平面表面元件 nxRrmR}F  
•分层介质元件 &y?B&4|hM  
•光栅元件 #-,`4x$m|  
•功能光栅元件 73`UTXvWU  
kniMXeiu  

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wfzb:Aig`  
  ,DZLEsFM  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 6K0*?j{;"  
g?M69~G$:x  
1. 实例#1：成像的光源模式 Sw)ftC~d  
>D aS*r  

图片:1-200Q910455T60.png

%;J`dM  
查看完整的应用实例 #pFybk  
M 4?3l  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 xI8*sTx 6  
@jeV[N,0  

图片:1-200Q9104G3D2.png

=@MKU  

图片:1-200Q9104P3312.png

y}`%I&]n  
Ymvd=F   
3. 实例#1：出瞳衍射法 bhYaG i0  
\ed(<e>  

图片:1-200Q9104SD64.png

:b-(@a7>  

图片:1-200Q9104Z3960.png

~?r6Ax-R  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 9-SXu lgu  
`,"Jc<R7Z  

图片:1-200Q910492YW.png

eu;^h3u;b  
  K-5)Y+| >  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 JN!YRcj  
^j7pF.j  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ~Sq >c3Wn  
2{N0. |5  

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7h~M&\M  
hSH-Ck@Qy  
查看完整的应用实例 Lf9h;z>#  
Sm5"Q  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Q1yTDJ(2  
{n'}S(  

图片:1-200Q910511DV.png

2F(j=uV+  
@ XMC$s  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 b"b!&u
 
@<L.#gtP  
1. 例#3：刻意忽略衍射 cs)hq4-L`  
7Jk.U=vY  

图片:1-200Q9105200K2.png

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 O(!'V~3  
查看完整的应用实例 S;~_9i]upe  
|zE7W  

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"mA/:8`Q  

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2~ a4ib  
2. 实例#3：包含衍射 JI(|sAH  
)uP= o  

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