[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 =G}a%)?As\  
=b%f@x_U1  
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。 ~m=GS[=  
NAo.79  
5.^pD9[mT  
8fqabR  
2. 三种傅里叶变换 9i\}^s2  
.6gx|V+  
 快速傅里叶变换(FFT) LGL;3EI  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 P"NI> HM  
 半解析傅里叶变换(SFT) }tt%J[  
- 一种无需近似的高效重构。 IGTO|sT"  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 1te^dh:Vp  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 3X(^`lAf)  
 逐点傅里叶变换(PSF) L<V20d9
  
- 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。 OmuE l>  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 | +;ZC y  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) u[qy1M0  
9we];RYK  
U
)kyq  
`&NFl'l1C  
3. 每个元件的设置 +(Y\w^@%H  
(`4&h%g  
 傅立叶变换设置 9,fV  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 =+X*$'<J  
- 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。 7ZI{A*^vB  
- 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) l]|&j`'O  
D&m1yl@\J  
n`=S&oKH  
&3/`cl[+  
4. 每个元件的设置 [g}^{ $`  
oRd{?I&NY  
 傅里叶变换设置 NATi)A"TZ  
o2(w  
       ^RnQX#+  
_,^f,W
O~  
5. 默认的傅里叶变换设置 wp:$Tqa$  
2>"{El|PbN  
 光源模式和探测器的设置 c+{XP&g8_J  
- 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。 `_vPElQXZ#  
- 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。
TJNE2  
]}SV%*{%  
 fp||<B  
^I/(9KP#  
6. 特殊情况     cY} jPDH  
;2h"YU-b  
 多表面元件 =pe O%  
- 对下列情况应当特别考虑 mV]~}7*Y;  
•透镜系统元件 IO#)r[JZ  
•球面透镜元件 "Io-%Su+  
- 此类组件可以理解为 NZ`6iK-V_  
•一组曲面元件，以及 j 1'H|4  
•之间有一些自由空间 'NWvQR<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。 lU|ltnU  
rREev  
3>(~5  
-C^qN7Bz  
 在k域的元件 b c .Vy  
- 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 iP7KM*ks  
- 这适用于以下情况 ^ &KH|qRrO  
•平面表面元件 ~i^,Z&X:  
•分层介质元件 mp3
Dc  
•光栅元件 N0fE*xo  
•功能光栅元件 j5Yli6r?3-  
p"\-iY]  
Y\!:/h]E&  
  PmId #2f  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ;F_&h#D]3  
}J5iY0  
1. 实例#1：成像的光源模式 z"5e3w  
,[m4+6G5  
avS9"e  
查看完整的应用实例 "6$+B/5  
?fs#K;w  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Cyv_(Oh?dv  
~$a%& ]\  
[\HAJA,  
*|+ ~V/#  
x2i`$iNhmP  
3. 实例#1：出瞳衍射法 n;b9f|&z  
f2|On6/  
iEFS>kL8e  
[0+5 Gx  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 x^F2Ywp%  
43J8PMY  
)fZ5.W8UE]  
 
S4O:?^28  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ,/L_9wV-\  
9.goO|~B~  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 a7NX~9g  
nfvs"B;  
yC=vTzzp  
kLY9#p=X  
查看完整的应用实例 zGFW?|o<  
Q;$/&Y*  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 gk6j5 $Y"<  
:kI x?cc  
UE\@7  
sXC]{] P  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 kqAQrg]n  
HNoh B4vt  
1. 例#3：刻意忽略衍射 DPtyCgH  
.J\U|r  
~h[lu^ZSi  
5p{tt;9[  
查看完整的应用实例 &<i>)Ss  
=Jl1D*B*  
B 9]sSx  
N<Q}4%
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2. 实例#3：包含衍射 kk5i{.?[  
-+I! (?