[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 1_fFbb"  
T!"<Kv]J  
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。 cEsBKaN
 
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2. 三种傅里叶变换 q[M7)-  
c~5#)AXMT  
 快速傅里叶变换(FFT) 6zRJ5uI,/  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 p$?c>lim  
 半解析傅里叶变换(SFT) 7v?tSob:b  
- 一种无需近似的高效重构。 d=oOMXYa   
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 bj
m`u3 A  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ,RCjfXa  
 逐点傅里叶变换(PSF) Kp~k!6x  
- 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。 at,Xad\j  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 smIZ:L%  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) fOE:~3Q  
~e 6yaX8S  

图片:1-200Q9103601c3.png

w?jmi~6  
g#9w5Q  
3. 每个元件的设置 Pu/0<Orp7  
l]sO[`X  
 傅立叶变换设置 u8+<uWB  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2mu~hJ  
- 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。 yC+N18y?  
- 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) 9'8OGCN  
l2VO=RDiW  

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'P:  
)6bxP&k  
4. 每个元件的设置 h,FP,w;G  
^>%=/RX  
 傅里叶变换设置 "{z9 L+  
1G.+)*:3  

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       qgI Jg6x/}  
U|{WtuR  
5. 默认的傅里叶变换设置 M?[lpH3  
P%ZWm=lg
 
 光源模式和探测器的设置 ni2H~{]z  
- 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。 &sS k~:  
- 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。
T?AGQcG  
Kw!`u^>  

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JGj_{|=:  
}s}9@kl;&  
6. 特殊情况     F<V zVEx  
C>T6{$xkC  
 多表面元件 YQQ!1hw  
- 对下列情况应当特别考虑 I=(O,*+PQ  
•透镜系统元件 KOi%zE%  
•球面透镜元件 PDD` eK}Fj  
- 此类组件可以理解为 CvbY2_>Nh  
•一组曲面元件，以及 ]\#RsVX  
•之间有一些自由空间 }ZVNDvGH  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 De>pIN;B>  
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M\`6H8aLn  
 在k域的元件 |I OTW=>  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 3g-}k  
- 这适用于以下情况 D"^ogY#LK  
•平面表面元件 V{d"cs>9  
•分层介质元件 i3e|j(Gs4  
•光栅元件 >$R-:>~zN  
•功能光栅元件 P92:}" )*>  
"H G:by  

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da I-*  
  Ho\+xX  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 #e8CuS  
3J(STIxg  
1. 实例#1：成像的光源模式 A)`M*(~  
HnY: gu  

图片:1-200Q910455T60.png

j<l>+., U  
查看完整的应用实例 HH+rib'u  
u{H_q&1  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 =A!I-@]q<  
8i:b~y0  

图片:1-200Q9104G3D2.png

P `2Rte6s  

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58v5Z$%--  
R0/~) P  
3. 实例#1：出瞳衍射法 OmoY] 8N}  
B"Fg`s+]U  

图片:1-200Q9104SD64.png

C y&L,  

图片:1-200Q9104Z3960.png

\{UiGCK  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 `q xg  
v WhtClJ3  

图片:1-200Q910492YW.png

P AKh v.7  
  =%]dk=n?TN  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 }'@*Olj  
[6/%ynlP  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 =3( ZUV X  
^3r2Q?d\  

图片:1-200Q9105040H0.png

WrG)&&d  
9]7^/g*!  
查看完整的应用实例 YEZ"BgUnbp  
0&mz'xra  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 T 7 hC]R  
RKBtwZx>f  

图片:1-200Q910511DV.png

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`q5*VqIhs  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Z>X-ueV  
54'z"S:W  
1. 例#3：刻意忽略衍射 .79'c%3}  
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查看完整的应用实例 G4=v2_]  
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Y)!5Z.K  
2. 实例#3：包含衍射 2smLv1w@  
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