[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 gl4 f9Ff  
AZm)$@e)  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 ErUk>V  
aIyY%QT  
a[OLS+zf!P  
dJgOfg^  
2. 三种傅里叶变换 H5rNLfw '  
Kwmo)|7uPU  
 快速傅里叶变换(FFT) 1 jd=R7  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ,}$x'8v  
 半解析傅里叶变换(SFT) jF2GHyB  
- 一种无需近似的高效重构。 !)1Zp*  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 5s2}nIe  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Y  .X-8  
 逐点傅里叶变换(PSF) vG=$
UUh@~  
- 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。 P=hf/jOv9  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。
\%Ih 6  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) )=y6s^}  
9!<3qx/  
9S`b7U=P  
$XzlW=3y  
3. 每个元件的设置 <qZ+U4@I)  
N>#P 1!eP  
 傅立叶变换设置 Jywz27j  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 WUQh[A41  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 H_^u_%:e  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) N`:bvr  
[_B&7#3>7  
PW\FcT  
x"=q+sA  
4. 每个元件的设置 nqW:P$  
jtJ8r5j 1  
 傅里叶变换设置 }Bg<Fm  
[Cr~gd+q  
       --hnv/AjI  
|I<-x)joIK  
5. 默认的傅里叶变换设置 \?IwR]@y  
gDBQ\vM8  
 光源模式和探测器的设置 #GJh:#tt^  
- 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。 f@X*Tlx^|  
- 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。 qOan
u  
F#R\Ot,hv  
ph+tk5k  
\d`S
z *  
6. 特殊情况     a#j^
gu$m  
=)>q.R9  
 多表面元件 ~#Mx&mZ  
- 对下列情况应当特别考虑 S :|*wB  
•透镜系统元件 OlFn<:V K  
•球面透镜元件 hS/'b$#  
- 此类组件可以理解为 [Y~s  
•一组曲面元件，以及 P.P>@@+d  
•之间有一些自由空间 t9l7 % +y  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ''YjeX  
)SLs  [  
)o,0aGo>Of  
+5
\\wGo<  
 在k域的元件 >C66X?0cd  
- 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 (ytkq(  
- 这适用于以下情况 .k(_j.v  
•平面表面元件 i)DXb  
•分层介质元件 (HxF\#r?  
•光栅元件 r $2   
•功能光栅元件 9^olAfX`dB  
Xqw7lj;K  
e@By@r&nql  
  B\yq%m  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 jgIzB1H  
1\kehCt  
1. 实例#1：成像的光源模式 {P+[CO  
jXR+>=_  
#{1fb%L{i  
查看完整的应用实例 1=.?KAXR  
,:{+ H  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 *RM'0[1F4  
3!W&J  
'+wTrW m~j  
z w9r0bG  
RMXj)~4.  
3. 实例#1：出瞳衍射法 xx8na8  
EUqG"h5#A{  
E]Q)pZ{Jb  
0rUf'S ?K  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 * vD<6qf  
aoS1Yt'@  
G.T1rUh=  
  .EwK>ro4  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 hrF4 a$  
?CDq^)T[  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 8E{>czF"  
QeoDq  
m6D4J=59  
*Y~64FM  
查看完整的应用实例 <ZEA&:p  
g~b'}^J  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 @dNbL}qQ  
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f -5ZXpWs'  
>rubMGb  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 iqeGy&F-  
W!*vO>^1W  
1. 例#3：刻意忽略衍射 yk/XfwQ5  
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r^)<Jy0|r  
T*
m_rDDt  
查看完整的应用实例 vCM'nkXY  
S8l+WF4q  
Wt=[R 4=  
;]!  
2. 实例#3：包含衍射 ^Tx1y[hw$  
&PX'=UT