[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 6S{l'!s'  
T> p&$]OG  
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。 u1.BN>G  
[N'h%1]\  

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QsW/X0YBv  
*NQ/UXE  
2. 三种傅里叶变换 [-x7_=E#  
5-A\9UC*@  
 快速傅里叶变换(FFT) }GIt!PG  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 D43z9z-:L  
 半解析傅里叶变换(SFT) "Yy n/  
- 一种无需近似的高效重构。 @j/&m]6%-D  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 >-c8q]()ly  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) >R=|Wo`Ri  
 逐点傅里叶变换(PSF) Ir]
\|t  
- 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。 BJ0?kX@  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 WF"k[2  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,u!sjx  
D)Dr__x  

图片:1-200Q9103601c3.png

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Ap !lQ>p  
3. 每个元件的设置 tMe~vq[  
9!tW.pK5  
 傅立叶变换设置 P|> ~_$W  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 .p$(ZH =~  
- 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。 jFb?b6b  
- 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) ?1".;foZ  
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4. 每个元件的设置 'm9` 12H  
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 傅里叶变换设置 _aMF?Pj~m  
-{_PuJ "  

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h.fq,em+H  
5. 默认的傅里叶变换设置 =qIyqbXz  
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 光源模式和探测器的设置 ;=UsAB]  
- 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。 u-C)v*#L  
- 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。
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6. 特殊情况     %PJQ%~ A  
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 多表面元件 6`-jPR  
- 对下列情况应当特别考虑 w`=\5Oa.G  
•透镜系统元件 2Hv+W-6v  
•球面透镜元件 yCX?!E;La  
- 此类组件可以理解为 8sCv]|cn  
•一组曲面元件，以及 EZ`{
Wnbq  
•之间有一些自由空间  f V(J|  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 e0 T\tc  
xP,hTE  

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Hq 188<  
 在k域的元件 e~':(/%|5;  
- 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 <d_!mKw  
- 这适用于以下情况 eR"<33{  
•平面表面元件 d^6M9lGU  
•分层介质元件 4a]P7fx-  
•光栅元件 k
#rBB  
•功能光栅元件 *WT`o>  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 vZoaT|3 G]  
v}Fr@0%  
1. 实例#1：成像的光源模式 m9Hit8f@Q  
L,@lp  

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查看完整的应用实例 :08,JL{  
t`mV\)fa
 
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 "FKOaQ%IH  
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Z)aUt Srf  

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3. 实例#1：出瞳衍射法 ZJ[ ??=Gz  
:Zz '1C  

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Vy,DN~ag  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 igR";OQk  
FG*r'tC~r  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 A$:U'ZG_  
>&5DsV.B  

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R!N%o~C2-  
查看完整的应用实例 Tyf`j,=  
fsWTF<Y  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 hFl^\$Re  
w=J3=T@TD  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 Ak"m 85B  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 <?4V  
3x'|]Ns  

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查看完整的应用实例 -I,$_  
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2. 实例#3：包含衍射 zuy4G9P  
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