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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 !gH 9ay  
    H9` f0(H  
    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。 _8><| 3d  
    )"`!AerJ  
    R8&|+ya  
    \M(* =5  
    2. 三种傅里叶变换 +l?; )  
    *7" L]6  
     快速傅里叶变换(FFT) *Oo &}oAj  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 e*]r  
     半解析傅里叶变换(SFT) 9<s4yZF@x  
    - 一种无需近似的高效重构。 /smiopFcq  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 44sy`e  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Q_zr\RM>  
     逐点傅里叶变换(PSF) q0O&UE)6Y  
    - 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。 /\=MBUN  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 [VSU"AJY  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) RFko>d  
    _+w/ pS`M  
    &mE?y%  
    .Q>!B?)  
    3. 每个元件的设置 ]Kde t"+  
    Vq ^]s $'  
     傅立叶变换设置 :reTJQwr  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 vR>o}%`  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 v6uxxsI>Hm  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) )1F<6R  
    ;sPzOS9  
    I*\^,ow  
    Bct"X#W|&  
    4. 每个元件的设置 uQeu4$k!  
    QH@>icAb  
     傅里叶变换设置 $'"8QOnJ?k  
    *'ZN:5%H  
           o-eKAkh  
    Hl7:*]l7b  
    5. 默认的傅里叶变换设置 [-w@.^:]X  
    V#83!  
    光源模式和探测器的设置 O}Le]2'  
    - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 Bjj<\8 ^M  
    - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 xiM&$<LpR  
    q'S =Eav8  
    GAEO$e:  
    H+Z SPHs  
    6. 特殊情况     >q7 %UK]&  
    HJhH-\{@  
     多表面元件 :w-`PY J%G  
    - 对下列情况应当特别考虑 y' xF0  
    •透镜系统元件 :q+N&j'3  
    •球面透镜元件 >nn Y:7m  
    - 此类组件可以理解为 3071:W  
    •一组曲面元件,以及 X K>&$<5{  
    •之间有一些自由空间 G'#41>q+  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 jO'|mGUM  
    K5"sj|d&  
    G<qIY&D'  
    hW 2.8f$  
     在k域的元件 Fhj8lVvk  
    - 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 -{g~TUz  
    - 这适用于以下情况 n:#TOU1ix<  
    •平面表面元件 &__DJ''+  
    •分层介质元件 0SV\{]2  
    •光栅元件 [CN$ScK,  
    •功能光栅元件 ,M6ZZ* ,e  
    ($!KzxF3  
    %mI~ =^za  
    *\XH+/]+  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 m],Ud\  
    )0CQP  
    1. 实例#1:成像的光源模式 .v`b[4M4  
    xJ(:m<z  
    yTAvF\s$(  
    查看完整的应用实例 $H2GbZ-I  
    d53 L65[  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 7 'w0  
    dcq#TBo8  
    lZ+!H=`  
    E5G{B'%j  
    2(#Ks's?  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 >bm|%Ou"  
    Tz-X o  
    }NmNanW^  
    45+{nN[  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 ;e s^R?z  
    -l*g~7|j  
    TT}]wZ  
    \M+L3*W  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 1;r69e  
    ;#anZC;  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 lF4u{B9DM  
    zQ8!rCkg4  
    I4e+$bU3  
    ^PqF<d6  
    查看完整的应用实例 l?E|R Kp  
    hKe30#:v  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 j F5Blc  
    xAdq+$><  
    &=q! Wdw~  
    v%91k  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 }vh Za p^  
    q~Jq/E"f  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 Px;Cg 6  
    l[Z)@bC1   
    ] |Zb\{  
    "^rNr_  
    查看完整的应用实例 H5xzD9K;/C  
    3#GqmhqKDk  
    sa#.l% #  
    *e4TSqC|  
    2. 实例#3:包含衍射 NoDZ5Z  
    aW;aA'!  
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