[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 u19d!#g  
51:NL[[6  
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。 h/T^+U?-<  
i+`N0!8lY  
}E?{M~"<  
9?4EM^-  
2. 三种傅里叶变换 8KQD w:  
}jF67c->  
 快速傅里叶变换(FFT) lRIS&9vA3  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 u$A*Vsmr  
 半解析傅里叶变换(SFT)
FQc8j:'  
- 一种无需近似的高效重构。 B?;!j)FUtt  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 :?L
Uv:G  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) vjfV??XSU  
 逐点傅里叶变换(PSF) V/ a!&_""  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 LV$@J  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6xLLIby,  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) I/F3%'O  
cr;\;Ta_!W  

F=/@D)hND  
/wF*@/PTH  
3. 每个元件的设置 W$E!}~Ro  
#q[k"x=c  
 傅立叶变换设置 X-xN<S q  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 8OYw72&  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 ]yvHb)
X  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ,!m][  
O!Rw? Y  
p3sR>ToJ  
_]g?3Gw7!  
4. 每个元件的设置 .{pc5eUf  
@vy{Q7aM  
 傅里叶变换设置 \NIj&euF  
+\@) 1  
       8efQ-^b.  
@zz4,,
]  
5. 默认的傅里叶变换设置 GIo7- 6kvm  
,5tW|=0@  
 光源模式和探测器的设置 L=Pz0  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 epWTZV(1x  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 8&gr}r- 5  
a{oG[e   
;QRnZqSv  
QX1rnVzg0  
6. 特殊情况     U$-;^=;  
F@+FXnz  
 多表面元件 L)0j&  
- 对下列情况应当特别考虑 **].d;~[l  
•透镜系统元件 )#NT*@j`  
•球面透镜元件 ]\fXy?2  
- 此类组件可以理解为 C`p)S`d  
•一组曲面元件，以及 '+@q  
•之间有一些自由空间 @W{VT7w  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 L<GF1I)  
.V4w+:i  
0`{3|g  
#u<^  
 在k域的元件 fR:BF
47  
- 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 eM3-S=R?<g  
- 这适用于以下情况 `|{6U"n  
•平面表面元件 X {["4  
•分层介质元件
]8Eci^i  
•光栅元件 ^oL43#Nlo  
•功能光栅元件 `cz%(Ry,  
`PV+.V}  
47GL[ofY  
  sHt PO[h  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 fmDn1N-bG  
F(yx/W>Br_  
1. 实例#1：成像的光源模式 xaM? B7  
$r>\y (W  
k|O?
qE1hP  
查看完整的应用实例 E[z8;A^:0  
O%w"bEr)N  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 "*ot:;I  
*%{  
t *8k3"  
 AU3Ou5  
#/UlW  
3. 实例#1：出瞳衍射法 $O+e+Y  
-{ae  
nb -Je+  
eHjna\C  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 i?*_-NAm  
(|{bZ
W}  
/SXms'C  
  :9_N Y"P  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 86]})H  
r`; "  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ^KBE2C  
#6jdv|fu  
|L@9q
wF  
wR x5` @  
查看完整的应用实例 ?r`UBR+[  
^m3[mY [a  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Tb2Tb2C  
Eyv|~D  
TQcEe@$)  
DgJG: D{  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 eH*u,/  
fnZaIV=H  
1. 例#3：刻意忽略衍射 #4?(A[]>H  
eX+FtN  
3#IU^6l:1S  
R)%1GG4  
查看完整的应用实例 v,\2$q/  
DeMF<)#  
R^
fk :3  
_li\b-  
2. 实例#3：包含衍射 E^RPK{zO  
liYR8D |