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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 8c|IGC  
    )eV40l$ M  
    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。 6kuSkd$.  
    er#=xqUY  
    (_08?cN  
    +{w& ksk  
    2. 三种傅里叶变换 L wu;y@[  
    ,`7GI*Vq  
     快速傅里叶变换(FFT) /&dt!.WY^  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 si;]C~X*  
     半解析傅里叶变换(SFT) 68!fcK  
    - 一种无需近似的高效重构。 tj&A@\/  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 5nn*)vK {  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) o_N02l4J)  
     逐点傅里叶变换(PSF) -/qrEKQ0U?  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 ;i#gk%- 2  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `3:%F>  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) %% >?<4t  
    F3'X  
     ~EM];i  
    -ur]k]R  
    3. 每个元件的设置 ~<U3KB  
    R`&ioRWj  
     傅立叶变换设置 ]O\W<'+V  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 mN*P 2 *  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 y b G)=0  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) 'x0t, ;g  
    :jX~]1hpmA  
    =KZ4:d5  
    hF1/=;>  
    4. 每个元件的设置 80EY7#r@w  
    dW`D?$(@,  
     傅里叶变换设置 M5V1j(URE  
    %ze1ZWO{  
           aVYUk7_<  
    \d+HYLAJn  
    5. 默认的傅里叶变换设置 F%d"gF0qu  
    #c>MUC(?s:  
    光源模式和探测器的设置 9-^p23.@[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。 ka3 Z5  
    - 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。 20qVzXi  
     o %%fO  
    w0!,1 Ry  
    S\ZAcz4  
    6. 特殊情况     SA1/U  
    ,no:6&#  
     多表面元件 =R.9"7~2x  
    - 对下列情况应当特别考虑 VWv0\:,G  
    •透镜系统元件 (<Xdj^v  
    •球面透镜元件 eLny-.i ,7  
    - 此类组件可以理解为 2&fwr>!$  
    •一组曲面元件,以及 tl5IwrF6;  
    •之间有一些自由空间 7]j-zv  
    - 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$k3MhYDes  
    7nz+n#  
    m[j3s=Gr  
    A*~1Uz\t  
     在k域的元件 i)i)3K2  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 &>l8SlC?  
    - 这适用于以下情况 B?y t%f1  
    •平面表面元件 77d`N  
    •分层介质元件 8$kXC+  
    •光栅元件 n;-r W;ZO  
    •功能光栅元件 YX VJJd$U  
    'kvFU_)  
    eF^"{a3b  
    Q; /F0JDH  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 U]0)$OH5e  
    PAU+C_P  
    1. 实例#1:成像的光源模式 |S:!+[  
    M%s$F@  
    aX)./  
    查看完整的应用实例 .p(l+  
    Q'% o;z*  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 ('q vYQ  
    Lu39eO6  
    &vX!7 Y  
    KR(} A"  
    gQ[^gPWP"  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 y!N)@y4  
    m2CWQ[u  
    cC^C7AAq^  
    F}(QKO*  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 G=HxD4l  
    n qLAby_  
    [Cqqjv;_  
    -wQ^oOJ  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 #S%Y; ilq  
    `uZv9I"  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 `u\z!x'  
    !u { "] T:  
    \41)0,sEy  
    TUUE(sLA  
    查看完整的应用实例 4ylDD|) rO  
    _*ou o<x  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 (F[/~~  
    +1Rr kok  
    ^I<T+X+<  
    j8Q5d`  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 Lp`<L-s  
    #C1A5JE&  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 B UQn+;be  
    f\);HJbg  
    #} ~p^ 0  
    BU:Ecchbr  
    查看完整的应用实例 Y3$PQwn .P  
    XMEK5Z9Dd  
    I\rZk9F  
    ^jha:d  
    2. 实例#3:包含衍射 g"]<J &  
    l IVxW+  
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