[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ZL9|/ PY  
n%s$!R-\  
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。 Kc+9n%sp  
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z7,g Y  
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2. 三种傅里叶变换 8'u,}b)  

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 快速傅里叶变换(FFT) LtNspFoLb  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Hq,znRz~`  
 半解析傅里叶变换(SFT) u3HaWf3  
- 一种无需近似的高效重构。 $[b1_Db  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 yaAg!mW  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) #?~G\Ux0/  
 逐点傅里叶变换(PSF) .iST!nh  
- 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。 3)XS^WG  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 .G|U#%"6x  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) p&HkR^.S  
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图片:1-200Q9103601c3.png

e{.P2rnh  
c43&[xPLz  
3. 每个元件的设置 /1r{z1pv\  
r1sA^2g.  
 傅立叶变换设置 j0S[JpoF  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 oB+@05m8  
- 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{#;  
- 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) >9[wjB2?}  
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5=;'LW
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4. 每个元件的设置 MU1T="N^+  
b=:%*gq,  
 傅里叶变换设置 q&,uJo  
7Ur'@wr  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       ={~A} X01  
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5. 默认的傅里叶变换设置 C0L(ti;  
O! w&3 p  
 光源模式和探测器的设置 4*Z>-<W=  
- 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。 fjS#  
- 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。 5~"m$/yE  
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#}8gHI-9%  
6. 特殊情况     Tg v]30F)  
x%RE3J-  
 多表面元件 Ft8ii|-  
- 对下列情况应当特别考虑 > Cx;h=  
•透镜系统元件 h'A #Yp0,  
•球面透镜元件 B|rf[EI>  
- 此类组件可以理解为 'zQp64]F  
•一组曲面元件，以及 a6g+"EcH#'  
•之间有一些自由空间 ae] hCWK  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 u~2
7\oj,  
$PTl{  

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h8HA^><Xr  
 在k域的元件 <2PO3w?Z  
- 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 Yk5Cyq  
- 这适用于以下情况 T2k# "zD  
•平面表面元件 6CzN[R}  
•分层介质元件 BEii:05  
•光栅元件 yzJTNLff  
•功能光栅元件 $9<P3J 1  
s=)1:jYk  

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G88g@Exk  
  K<"Y4O#]  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 )n$RHt+:>  
wTVd){q`.  
1. 实例#1：成像的光源模式 5i&+.?(Z=  
~`VD}{[,B  

图片:1-200Q910455T60.png

fngk<$lvg  
查看完整的应用实例 1.q a//'RW  
@4j!M1}4  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 +q)B4A'J!  
_,E! <  

图片:1-200Q9104G3D2.png

_6MNEoy?  

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)Jd{WC.  
wTu=v  
3. 实例#1：出瞳衍射法 > 0NDlS%Q:  
Rs1JCP=d8  

图片:1-200Q9104SD64.png

qvN 5[rb  

图片:1-200Q9104Z3960.png

A*+KlhT  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 SR&'38UCe  
4(}V$#^+  

图片:1-200Q910492YW.png

;NrU|g/ksX  
  n ,CMGe^:  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 y ;T=u(}  
k[;(@e@c  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ~bSjZ1`  
gX*i"Y#
 

图片:1-200Q9105040H0.png

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\d"M&-O  
查看完整的应用实例 p+|(lrYC  
GbbD)  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 UNd+MHE74I  
/*) =o+  

图片:1-200Q910511DV.png

^1w*$5YI  
 Q~AK0W  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 *heX[D &>)  
zu|=1C#5h  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ~:lN("9OI  
BX6]d:S  

图片:1-200Q9105200K2.png

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eXZH#K7S#  
查看完整的应用实例 B3iU#  
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Dh{sVRA  

图片:1-200Q910530G03.png

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2. 实例#3：包含衍射 0`l(c  
G[!Y6c3  

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