[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 -2DvKW$  
n VNz5B  
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。 2?c##Izn  
Hs6?4cgj  
c2E*A+V#u  
&AUtUp kOo  
2. 三种傅里叶变换 'DeI]IeP  
Z.QgL=  
 快速傅里叶变换(FFT) 2oBT _o%/J  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 nXRT%[o&  
 半解析傅里叶变换(SFT) qp##>c31X  
- 一种无需近似的高效重构。 _ZMAlC*$G  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 L|hoA9/]  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) (8Ptuh6\\2  
 逐点傅里叶变换(PSF) f$y`tT %o  
- 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。 `xXpP"*o}  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 VvFMpPi  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) \img   
R"2wop  
4-r5C5o,W  
+`RQ^9  
3. 每个元件的设置 ko-,l6E  
d}:eLC  
 傅立叶变换设置 Ea,L04K  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 mxPzB#t4  
- 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。 fFe{oR   
- 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) |d)*,O4s  
_GbwyfA n#  
gfr+`4H>v  
7ciSIJ  
4. 每个元件的设置 1fOH$33  
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 傅里叶变换设置 >.=v*\P  
Vu=e|A#  
       t@vVE{`  
G(;hJ'LT  
5. 默认的傅里叶变换设置 `qs[a}%'>"  
qG)M8xk  
 光源模式和探测器的设置 qP k`e}D  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 "h`oT4j5q  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 6"djX47j  
Abc%V
RsT  
@,^c?v  
1Qk]?R/DN  
6. 特殊情况     '>:c:Tewy  
b2r]>*Vc  
 多表面元件 UTS.o#d  
- 对下列情况应当特别考虑 wl.a|~-  
•透镜系统元件 h1 npaD!  
•球面透镜元件 fMm.V=/+  
- 此类组件可以理解为 <y2HzBC  
•一组曲面元件，以及 8\VP)<<  
•之间有一些自由空间 kMx^L;:n  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %o  
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J
?  
Kl/n>qEt  
IzI2w6a  
 在k域的元件 {A`J0ol<B9  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 =kP|TR!o-  
- 这适用于以下情况 M/a40uK  
•平面表面元件 ,_M  
•分层介质元件 93VbB[w~7F  
•光栅元件 uA[c$tBe  
•功能光栅元件 +4g H=6  
f`K[oCfu  
{oftZXwf  
  s1>d)2lX  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 /~1Ew  
@L,4JPk  
1. 实例#1：成像的光源模式 5"9'=LV~  
N?s`a;Q[=  
[/Sk+ID  
查看完整的应用实例 Ib(G!oO:E-  
/T<))@$  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 w| eVl{~p  
U ATF}x  
~J![Nx/  
g#%Egb1  
LsxRK5  
3. 实例#1：出瞳衍射法 !~Ptnr`;  
z'&tmje[?  
E_D0Nm%n  
-q30tO.  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 b6NGhkr'\  
+z|@K=d#|  
L\zyBfK}  
  1|dXbyUd  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 M2Jb<y]  
9]%2Yb8SC  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 7{lWg x  
?mHu eX  
\GPTGi5A  
5t,X;  
查看完整的应用实例 LeV";=_n  
TSTkMlCG  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 _0|@B8!J?  
sSy!mtS
 
8ly6CP+^B  
W3gHzT?{  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 wvmcD%   
7.kgQ"?&  
1. 例#3：刻意忽略衍射 _>J`e7j+  
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H`s[=Y,m  
查看完整的应用实例 WP{U9YF2  
}g& KT!r  
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2. 实例#3：包含衍射 GuC 9h^[=M  
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