[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 :w5p#+/,P  
Lm}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。 _]~= Kjp  
4:S?m(ah/  

图片:1-200Q9103601c3.png

KsMC+:`F  
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,vs  
2. 三种傅里叶变换 dDoKmuY>5  
Hjtn*^fo^  
 快速傅里叶变换(FFT) (@y te  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 5v@-.p  
 半解析傅里叶变换(SFT) |rg4j  
- 一种无需近似的高效重构。 y8QJ=v* B  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 $pOgFA1'  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) d:V6.7>,  
 逐点傅里叶变换(PSF) x!@P|c1nKC  
- 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。 -g;cg7O#(  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 "2~%-;c  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) WMw]W&  
!04zWYHo  

图片:1-200Q9103601c3.png

TUaW'  
L[s8`0  
3. 每个元件的设置 KL}o%wfLy  
%m5&U6  
 傅立叶变换设置 RN0=jo!58  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 h72#AN  
- 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。 '3MCb  
- 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) ; OpN&q+  
LAT%k2%Wx  

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'QrvkQ  
7^|,l  
4. 每个元件的设置 o :tz_5  
R^*h|7)E  
 傅里叶变换设置 ueM[&:g&MU  
:J{| /"==  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       `0qBuE_^h  
XA*sBf  
5. 默认的傅里叶变换设置 FNyr0!t,  
;F:~HrxT}  
 光源模式和探测器的设置 v>&sb3I  
- 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。 aN/0'V|&ym  
- 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。 >){"x(4`  
A&:i$`m,  

图片:1-200Q9104034912.png

10 D6fkjf  
X/D^?BKC  
6. 特殊情况     AKbrXKx  
|<q9Ee  
 多表面元件 K3WhF  
- 对下列情况应当特别考虑 T.57Okp  
•透镜系统元件 Gc'CS_L  
•球面透镜元件 ;GgW&*|  
- 此类组件可以理解为 wCwJ#-z.=  
•一组曲面元件，以及 @@O=a  
•之间有一些自由空间 m<DiYxK  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 L`M.Htm8  
*yx&4)Or  

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%bp8VR sY  
lOc!KZHUp  
 在k域的元件 E_[)z%&n2  
- 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 LXm5f;  
- 这适用于以下情况 X}/{90UD  
•平面表面元件 [9:'v@Ph  
•分层介质元件 *+-L`b{SX  
•光栅元件 ?y@RE  
•功能光栅元件 hpqM fz1  
6U`<+[K7  

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|"Rl_+d7D  
  BJdH2qREN  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 c)HHc0KD  
c~1X/,biA  
1. 实例#1：成像的光源模式 @"\j]ZEnY  
|Mm9QF;iA  

图片:1-200Q910455T60.png

,1s,G]%M  
查看完整的应用实例 ;-OnCLr  
L6xLD X7y  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 XYOPX>$T  
t#Q" ;e  

图片:1-200Q9104G3D2.png

G9/5KW}-  

图片:1-200Q9104P3312.png

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I.M@we/bR}  
3. 实例#1：出瞳衍射法 JVoW*uA  
RO([R=.`/  

图片:1-200Q9104SD64.png

4rmSo^vK  

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>~g(acH%`x  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 scffWqEo  
: *~}\M*  

图片:1-200Q910492YW.png

C{i9~80n  
  X/ \5j   
实例#2：用于激光导星的无焦系统 `v1Xywg9P  
+0,{gDd+  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 vBMuVpzO  
jWg7
RuN  

图片:1-200Q9105040H0.png

\uumNpB*n  
)]=1W  
查看完整的应用实例 `ehZ(H}  
]y4(WG;:  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 a^vXwY  
ha;Xali ]  

图片:1-200Q910511DV.png

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"w)Y0Qq*z  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 MpV
3.  
D['z/r6F  
1. 例#3：刻意忽略衍射 W;Rx(o>  
]8}+%P,Q  

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查看完整的应用实例 Y7vTs
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2. 实例#3：包含衍射 .HM1c  
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