[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 'bN\8t\S  
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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。 cPcp@Dp  
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2. 三种傅里叶变换 T%kr&XsQX  
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 快速傅里叶变换(FFT) HIUB:  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 )H&rr(  
 半解析傅里叶变换(SFT) w0n.Y-v4i  
- 一种无需近似的高效重构。 <=;#I_E#E  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 1m$:Rn^  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) FsI51@V72Q  
 逐点傅里叶变换(PSF) LF\4>(C2g  
- 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。 GAK!qLy9  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 K&2{k+w  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Ke0j8|  
4-RzWSFbo`  
$j?zEz  
7`113`1  
3. 每个元件的设置 k+ Shhe1  
XcfvmlBoD-  
 傅立叶变换设置 hS<lUG!9UJ  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 g"pjWj)?  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 u-yVc*<,  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) O}Y& @V%4k  
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4. 每个元件的设置 b#ih=qE  
Fp3NWvu  
 傅里叶变换设置 -?T:> *]p  
l_Eeus  
       Y 6B7qp  
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5. 默认的傅里叶变换设置 ;;r}=0V*=  
P*9vs%W  
 光源模式和探测器的设置 CF|4, K)  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 (RhGBgp  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ?H7YmN  
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6. 特殊情况     m]XG7:}V0  
B)^uGSW  
 多表面元件 %yr(i 6L  
- 对下列情况应当特别考虑 qKL:#ny  
•透镜系统元件 P LHiQ:  
•球面透镜元件 }{3
XbvC  
- 此类组件可以理解为 Aw7oyC!  
•一组曲面元件，以及 -chk\75  
•之间有一些自由空间 kimqm  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 R:[IH2F s  
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~"h&>T  
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 在k域的元件 f&ZFG>)6  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 KMU2PoqD  
- 这适用于以下情况 .UdoB`@!v=  
•平面表面元件 DrY5Q&S  
•分层介质元件 -JMlk
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•光栅元件 8D)I~0\  
•功能光栅元件 Hea76P5$P+  
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  2A,iY}R  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 6`V2-zv$  
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1. 实例#1：成像的光源模式 |1rKGDc  
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查看完整的应用实例 :t'*fHi~  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 !(&N
{NH9  
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Y*KHr`\C4  
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s .xJ},E9  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ^kF-mM=  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 "j]85  
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  b5Sgf'B^  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Hyj<Fqr!.  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 1(;_1@P  
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查看完整的应用实例 QUSyVp{$  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 GCEcg&s=\S  
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(8$; 4q[!  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 /Mg$t6vM  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 aSy^(WN8  
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查看完整的应用实例 5R?[My  
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2. 实例#3：包含衍射 {&bjjM  
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