[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 !gH9ay  
H9` f0(H  
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。 _8><| 3d  
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\M(*=5  
2. 三种傅里叶变换 +l?; )  
*7" L]6  
 快速傅里叶变换(FFT) *Oo &}oAj  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 e*]r  
 半解析傅里叶变换(SFT) 9<s4yZF@x  
- 一种无需近似的高效重构。 /smiopFcq  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 44sy`e  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Q_zr\RM>  
 逐点傅里叶变换(PSF) q0O&UE)6Y  
- 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。 /\=MBUN  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 [VSU"AJ
Y  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) RFko>d  
_+w/ pS`M  
&mE?y%  
.Q>!B?)  
3. 每个元件的设置 ]Kdet"+  
Vq ^]s$'  
 傅立叶变换设置 :reTJQwr  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 vR>o}%`  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 v6uxxsI>Hm  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) )1F<6R  
;sPzOS9  
I*\^,ow  
Bct"X#W|&  
4. 每个元件的设置 uQeu4$k!  
QH@>icAb  
 傅里叶变换设置 $'"8QOnJ?k  
*'ZN:5%H  
       o-eKAkh  
Hl7:*]l7b  
5. 默认的傅里叶变换设置 [-w@.^:]X  
V#83!
  
 光源模式和探测器的设置 O}Le]2'  
- 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。 Bjj<\8^M  
- 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。 xiM&$<LpR  
q'S =Eav8  
GAEO$e:  
H+ZSPHs  
6. 特殊情况     >q7 %UK]&  
HJhH-\{@  
 多表面元件 :w-`PYJ%G  
- 对下列情况应当特别考虑 y' xF0  
•透镜系统元件 :q+N&j'3  
•球面透镜元件 >n
nY:7m  
- 此类组件可以理解为 3071:W  
•一组曲面元件，以及 X K>&$<5{  
•之间有一些自由空间 G'#41>q+  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 jO'|mGUM  
K5"sj|d&  
G<qIY&D'  
hW2.8f$  
 在k域的元件 Fhj8lVvk  
- 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 -{g
~TUz  
- 这适用于以下情况 n:#TOU1ix<  
•平面表面元件 &__DJ''+  
•分层介质元件 0SV\{]2  
•光栅元件 [CN$ScK,  
•功能光栅元件 ,M6ZZ* ,e  
($!KzxF3  
%mI~ =^za  
  *\XH+/]+  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 m],Ud\  
)0CQP  
1. 实例#1：成像的光源模式 .v`b[4M4  
xJ(:m<z  
yTAvF\s$(  
查看完整的应用实例 $H2GbZ-I  
d53 L6
5[  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 7'w0  
dcq#TBo8  
lZ+!H=`  
E5G{B'%j  
2(#Ks's?  
3. 实例#1：出瞳衍射法 >bm|%Ou"  
Tz-X o  
}NmNanW^  
45+{nN[  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ;e s^R?z  
-l*g~7|j  
TT}]wZ  
  \M+L3*W  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 1;r69e  
;#anZC;  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 lF4u{B9DM  
zQ8!rCkg4  
I4e+$bU3  
^PqF<d6  
查看完整的应用实例 l?E|RKp  
hKe30#:
v  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 j F5Blc  
xAdq+$><  
&=q! Wdw~  
v%91k  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 }vh Za p^  
q~Jq/E"f  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Px;Cg 6  
l[Z)@bC1  
]|Zb\{  
"^rNr_  
查看完整的应用实例 H5xzD9K;/C  
3#GqmhqKDk  
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2. 实例#3：包含衍射 NoDZ5Z  
aW;aA'!