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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 =^a Ngq  
    r{oRN  
    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。 o@T-kAEf-.  
    44@yQ?  
    pjG/`  
    cV8Bl="gqe  
    2. 三种傅里叶变换 ~4-:;8a  
    t5t!-w\M$+  
     快速傅里叶变换(FFT) u*n%cXY;J/  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 nh"8on]M~  
     半解析傅里叶变换(SFT) 8NP|>uaj  
    - 一种无需近似的高效重构。 VY9o}J>,w  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。  mE1m  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) _#;UXAi  
     逐点傅里叶变换(PSF) {,;R\)8D  
    - 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+:F2sjt  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 z[vHMJ 0  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) M/?*?B  
    Ht`kmk;I)  
    C[X2]zr  
    t[=-4;  
    3. 每个元件的设置 +g.lLb*#  
    Cpg>5N~;L  
     傅立叶变换设置 QVT|6znw  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 4eD>DW  
    - 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。 >]dH1@@  
    - 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) ;q5.\m:  
    )\O;Rt(  
    )#%v1rR  
    .I h'&  
    4. 每个元件的设置 p)&Yr  
    ~7;AV(\%e  
     傅里叶变换设置 H@|h Nn$@  
    PNgdWf3  
           *@+E82D  
    m7 $t$/g  
    5. 默认的傅里叶变换设置 W]B75  
    Q0j4 c  
    光源模式和探测器的设置 ov$S   
    - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 #ULjK*)R  
    - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 4QZ|e{t  
    _48@o^{  
    Kry^ 47"  
    #_pQS}$  
    6. 特殊情况     <>71;%e;'  
    H*KZZTKd  
     多表面元件 +"?O2PX  
    - 对下列情况应当特别考虑 +{b3A@f|F  
    •透镜系统元件 07 E9[U[  
    •球面透镜元件 +3d.JQoKl  
    - 此类组件可以理解为 !,Uzt1K:  
    •一组曲面元件,以及 4N K{RN3  
    •之间有一些自由空间 k1_" }B5  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 e8,!x9%J  
    U32&"&";c  
    c,L{Qv"n{  
    Oj]4jRew  
     在k域的元件 5fDp"-  
    - 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 {lO>i&mx  
    - 这适用于以下情况 38zG[c|X  
    •平面表面元件 !;%+1j?d  
    •分层介质元件 k [eWhdSw  
    •光栅元件 7=`_UqCV  
    •功能光栅元件 w f""=;  
    x%J.$o[<_  
    EC8Fapy  
    U$m[{r2M  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 hi0-Sw  
    /cC4K\M  
    1. 实例#1:成像的光源模式 q /eod  
    kE[Hq-J=N  
    L|y 9T {s  
    查看完整的应用实例 (yO8G-Z0  
    :zK\t5  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 60XTdJkDkA  
    Q&`if O  
    6}JW- sA  
    78h!D[6  
    Eoh{+>:6  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 I4Rd2G_  
    p/ au.mc  
    QdK PzjA  
    9Ac4'L  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 ,cFBLj(@  
    I~T~!^}U  
    X$(YCb  
    7*C>4Gs  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 9R3YUW}s  
    P;V5f8r?  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 COFCa&m9c  
    qk_YFR?R  
    *T-v^ndJh  
    p"|0PlW  
    查看完整的应用实例 /L; c -^  
    w\%AR1,rs  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 5-! Zm]  
    d 6=Z=4w  
    n_eN|m?@  
    [W Ud9fUL  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 Q60'5Wt  
    'tJ@+(tqw  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 ]EfM;'j[  
    %mNd9 ]<  
    b@ OF  
    q{2 +Inf#:  
    查看完整的应用实例 LPS]TG\  
    O)D+u@RhH  
    -:|t^RM;FT  
    HImQ.y!B  
    2. 实例#3:包含衍射 .2x`Fj;o1  
    &H:2TL!  
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