[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 sPZa|AKHb  
;G\rhk  
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。 "?S#vUS+ 2  
!8A5Y[(XD  
9td(MZ%i~N  
>2C;5ba  
2. 三种傅里叶变换  u?'X%'K*  
BM3)`40[]  
 快速傅里叶变换(FFT) i&bttSRNV  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 c2F`S1Nu<  
 半解析傅里叶变换(SFT) L$ ON=$q5  
- 一种无需近似的高效重构。 8;Pdd1GyUL  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 (sl]%RjGa
 
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ?3zx?>sG  
 逐点傅里叶变换(PSF) mV4} -  
- 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。 -u9{R\S  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Fvv6<
E  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Tw`l
4S&  
Aw|3W ]  
}5S2v+zE  
}3i@5ctQ  
3. 每个元件的设置 |6;.C1\,  
Q,DumOq  
 傅立叶变换设置 $L`7J$'^  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 vu#:D1/BB  
- 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。 ims *|~{sr  
- 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) +ypT"y  
B}!n6j`  
#/1Bam6
 
\Lc]6?,R  
4. 每个元件的设置 ah
f$#UQLb  
P]x@h  
 傅里叶变换设置 &#)3v8  
-0Q!:5EC  
       |0bSxPXn!  
]O\6.>H  
5. 默认的傅里叶变换设置 +0a',`yc  
xFvSQ`sp  
 光源模式和探测器的设置 "vJADQ4F  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 Q^F-8  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 6D+k[oHZm  
0-#ct1-  
tN0>5'/  
Y{S/A*X  
6. 特殊情况     i4-L!<bJ  
=o-qu^T^u  
 多表面元件 .9E`x>C  
- 对下列情况应当特别考虑 Q{a!D0
;4v  
•透镜系统元件 2n7[Op  
•球面透镜元件 -^Lj~O  
- 此类组件可以理解为 mPh;  
•一组曲面元件，以及 #"OKO6]  
•之间有一些自由空间 p;H1,E:Re#  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 -WYJ1B0v  
+GGj*sD  
"8rP?B(  
ae<KUThm.  
 在k域的元件 !XicX9n  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 N" 8o
0>  
- 这适用于以下情况 C/w;g3  
•平面表面元件 /bb4nM_E/  
•分层介质元件 LRI_s>7  
•光栅元件 ML]?`qv '  
•功能光栅元件 0O:TKgb&C.  
b9vKux  
xv ja  
  |~/{lE=I  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 {jl4`  
Vy?w,E0^:  
1. 实例#1：成像的光源模式 jC@^/rMh  
C&SYmYj^c  
N7;2BUIXJ  
查看完整的应用实例 hN}X11  
9X(bByEO  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 YnMph0\Y^  
x=Ru@nK;  
O{4m-;  
UFl*^j_)]  
"K@os<  
3. 实例#1：出瞳衍射法 hb_Ia]b  
J?]W!V7C  
3HA{18{4uP  
f+1]#"9i|  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 {P]l{W@li  
yJrPb"  
l(`w]=t&  
  e^FS/=  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 s810714  
`K@   
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 kz&)a>aA  
Uarb [4OZ  
CeZ5Ti?F  
GM%|mFqeu  
查看完整的应用实例 l|&nG
CW  
mkWIJH  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 6Ym[^U  
@M,_mX  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 o#T,vu0s  
R_*\?^k|A  
1. 例#3：刻意忽略衍射 wF%XM_M  
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\<PW_'6  
8'?e4;O  
查看完整的应用实例 7e40
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2. 实例#3：包含衍射 A>PM'$"sT  
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