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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 S[" &8Fy  
    <s#}`R.#2  
    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。 ()>\D  
    MU&5&)m  
    I>-jKSkwc  
    Ec6{?\  
    2. 三种傅里叶变换 1|cmmUM-'v  
    Gf'V68,l$  
     快速傅里叶变换(FFT) ]@ [=FK^  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 {hRAR8  
     半解析傅里叶变换(SFT) hoeTJ/;dm  
    - 一种无需近似的高效重构。 D\V}Eo';6  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 1 )j%]zd2  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) j`'=K_+nU  
     逐点傅里叶变换(PSF) W#y)ukRv  
    - 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。 D0k7)\puQ  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 +TAm9eDNV  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ]@?3,N  
    ($W9 ?  
    ak;Z;  
    p-; ]O~^  
    3. 每个元件的设置 l1wxs@](  
    O.K8$  
     傅立叶变换设置 ?0;b}Xl-  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 t8)Fkx#8}  
    - 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。 ^LC5orO  
    - 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) U.6hLFcE  
    ]aakEU  
    |k+&we uY  
    esu6iU@  
    4. 每个元件的设置 3iEcLhe"4  
    &GD7ldck  
     傅里叶变换设置 |_=jXf\TL  
    tc,7yo\".  
           4GHIRH C%[  
    Yu1xJgl  
    5. 默认的傅里叶变换设置 \AK|~:\]  
    H*\ }W  
    光源模式和探测器的设置 @g=A\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。 Vd1K{rH#  
    - 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。 Y+=@5+G  
    r 2H'r ,N  
    tt[_+e\4  
    x.r`(  
    6. 特殊情况     4rzioIk  
    s{: Mu~v  
     多表面元件 R\Q%_~1  
    - 对下列情况应当特别考虑 ckP3[@Su {  
    •透镜系统元件 +`4}bc ,G  
    •球面透镜元件 B6pz1P?e}  
    - 此类组件可以理解为 /Bwea];^Q  
    •一组曲面元件,以及 F'~/  
    •之间有一些自由空间 Vut.oB$ ~  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 h?1pGz)[C  
    vaxg^n|v9  
    0F~9t !  
    {Jy%h8n*  
     在k域的元件 O#U"c5%  
    - 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 7Rh:+bT  
    - 这适用于以下情况 h1gb&?w5P  
    •平面表面元件 `i:0dVs  
    •分层介质元件 .6;B3  
    •光栅元件 dDuA%V0  
    •功能光栅元件 ^+wzm2i  
    LK%B6-;~-  
    ?7p| F^  
    ~^C7(g )  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 #&:nkzd  
    vp|=q;Q%r  
    1. 实例#1:成像的光源模式 .5ycO  
    [ O)Zof  
    2Ee1mbZVw8  
    查看完整的应用实例 $P@cS1sB  
    xq)/QR  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 PmY:sJ{M  
    hpyre B  
     0EB'!  
    stG&(M  
    8WGM%n#q  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 ^0 lPv!2  
    iL gt_@g  
    8JrGZ8Q4RM  
    &}$D[ 4N  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 [-gKkOT8E  
    //,'oh~W  
    MB 5[Js|  
    _Xv/S_yW  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 zLqp@\sT  
    79x9<,a)  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 9"RfL7{  
    )l}wjKfgO  
    u_"h/)C'H  
    =4 H K  
    查看完整的应用实例 e;'T?&t  
    X&~Eo  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 PPO<{  
    Lp WEu^j  
    mlWIq]J  
    90ag!   
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 XXcf!~uO  
    Kx+Bc&X  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 z\Y^x 9  
    |P7f^0idk  
    /xbZC{R  
    l,L=VDEz,  
    查看完整的应用实例 O*{H;7Pv  
    0Ida]H  
    ,b(S=r  
     BZc-  
    2. 实例#3:包含衍射 )YtL=w?L'  
    jFT V\|C  
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