[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 z-K?AkB1  
di}YHMTx  
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。 4UmTA_& Io  
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Gd1%6}<~  
4A.ZMH  
2. 三种傅里叶变换 8;/`uB:zV  
7!.%HhU0  
 快速傅里叶变换(FFT) @$z/=gsy  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 "knSc0,u  
 半解析傅里叶变换(SFT) gP1~N^hke]  
- 一种无需近似的高效重构。 {X<mr~  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 fw,ruROqD  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 'm9f:iTr  
 逐点傅里叶变换(PSF) /Za'L#=R  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 KB!.N[!v  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 +lmMBjDa  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
/`#sp  
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kj$s,  
x&7%U  
3. 每个元件的设置 H[?~
u+  
tJo,^fdfv  
 傅立叶变换设置
LivPk`[  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 saQA:W;  
- 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。 tmiRv.Mhn<  
- 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) <T{2a\i 4f  
^:W
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Gjq:-kX\  
#k5WTcE  
4. 每个元件的设置 rXXIpQRi$S  
aG;6^$H~  
 傅里叶变换设置 epp ;~(xr  
\^2%v~  
       X~t]qT  
i"2[OM\j7  
5. 默认的傅里叶变换设置 =A&x d"  
NKB,D$!~&  
 光源模式和探测器的设置 !4d6wp"  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 d)`XG cx{=  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 mcAg,~"HB  
:L<$O7  
@sv==|h  
hM\<1D CKG  
6. 特殊情况      c'?4*O  
JViglO1\  
 多表面元件 2)]C'  
- 对下列情况应当特别考虑 6r"uDV #0  
•透镜系统元件 c(Zar&z,E  
•球面透镜元件 0mo^I==J1  
- 此类组件可以理解为 k.? aq  
•一组曲面元件，以及 bG=CIa&@  
•之间有一些自由空间 6=o@X  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 8$a4[s  
$by-?z((  
MVHj?  
|g]TWKc*  
 在k域的元件 +RS>#zd/=  
- 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 un0tzz  
- 这适用于以下情况 Dgh|,LqUB  
•平面表面元件 ?P4@U9i  
•分层介质元件 <SI&
e/  
•光栅元件 (
x,w/1  
•功能光栅元件 Gb+cT  
GczGW4\P'  
Ai\"w0  
  2Cn^<(F^4I  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 JG&`l{c9  
yO.3~H)c  
1. 实例#1：成像的光源模式 (.\GI D+i  
B;tU+36nM  
Vr/UbgucJ  
查看完整的应用实例 3nv7Uz  
p%e!&:!  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 iJ_`ZM.w  
}T%;G /W  
-e7|DXj  
7 y}b (q=  
/9dV!u!;  
3. 实例#1：出瞳衍射法 $@d`Kz;  
cC w,b]  
*9)7.}uY  
AH`D&V  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ;hR!j!3}  
l=*^FK]L`  
NhQIpzL)  
  Ge$cV}  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 Zzr+p.  
^57[&{MuBF  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 jfF,:(P%W  
Nw $io8:d  
c.jq?
Q k  
VaZ+TE  
查看完整的应用实例 nW+rJ  
LB%_FT5  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 hk4f)z  
Zy@35;r  
06*R)siC  
quk~z};R>\  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 6~GaFmW=  
:Bp{yUgi@  
1. 例#3：刻意忽略衍射 lGqwB,K$z4  
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AWCzu5ve  
查看完整的应用实例 kH*l83  
I2("p.+R  
vgOmcf%;  
ncJ}h\:Sk  
2. 实例#3：包含衍射 0X+Jj/-ge  
U,)Ngnd