[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 C<3<,~gI  
-jy0Kl/p  
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。 l? U!rFRq`  
".%d{z}vz  

图片:1-200Q9103601c3.png

nJGs,~"  
El@*Fo  
2. 三种傅里叶变换 ZX64kk+
 
vzFpXdt  
 快速傅里叶变换(FFT) [8^q3o7n  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 GGhk~H4OP  
 半解析傅里叶变换(SFT) NPS*
0y/  
- 一种无需近似的高效重构。 EwX{i}j_V  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ~D>pu%F  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ;Xy=;Z.]
i  
 逐点傅里叶变换(PSF) }{VOyPG  
- 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。 b0YEIV<$  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 QF\nf_X  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) q[C?1Kc.z  
&e@)yVLL  

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9$Z0mzk  
KMz!4N  
3. 每个元件的设置 BkGExz  
pm,xGo2  
 傅立叶变换设置 #MlpOk*G  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 P3
: t 4^  
- 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。 y:}qoT_.  
- 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) XWnP(C9?  
(Jw_2pHxr"  

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vM6W64S  
4. 每个元件的设置 cl2_"O  
No} U[u.O  
 傅里叶变换设置 `H6~<9r  
U
]~@_j  

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       ,`Y$}"M4  
%&yPl{  
5. 默认的傅里叶变换设置 ro\oL  
U:C:ugm  
 光源模式和探测器的设置 y'`/^>.  
- 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。 V7Cnu:0_  
- 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。 xdm\[s  
l^9gFp~I  

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$VvgzjrH  
Vv}R S@4U  
6. 特殊情况     ^ls@Gr7`P  
`.@sux!lu  
 多表面元件
0H}tb}4  
- 对下列情况应当特别考虑 5M~{MdF|.  
•透镜系统元件 )6C+0b*  
•球面透镜元件 ?gl&q+mv  
- 此类组件可以理解为 *G> x07S)~  
•一组曲面元件，以及 QMsq4yJ)%  
•之间有一些自由空间 oT):#,s  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 igfQ,LWe!  
>bh+!5Y0  

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GXVx/)H  
*y?HaU  
 在k域的元件 8m?(* [[  
- 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 A~bSB n: '  
- 这适用于以下情况 LJGpa)(  
•平面表面元件 k.ou$mIY  
•分层介质元件 q>.7VN[ vE  
•光栅元件 #dWz,e3   
•功能光栅元件 tF`L]1r>  
\Y)HSJR;e  

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e$Ds2%SaT  
  W^tD6H;  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 *#mmk1`  
AygdAg'\  
1. 实例#1：成像的光源模式 9:USxFM  
DQQ]grU  

图片:1-200Q910455T60.png

q!z"YpYB  
查看完整的应用实例 8(%F{&<;  
)A7^LLzG  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 rUb{iU;~m  
ZL6HD n!  

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NZB*;U~t  
3. 实例#1：出瞳衍射法 73cb1kfPd  
@*YF!LdU{M  

图片:1-200Q9104SD64.png

 TUcFx_  

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C ;l,ot  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 2<EV iP9  
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图片:1-200Q910492YW.png

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  F}_b7|^  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 XjGS.&'I  
V!He2<  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 kXwAw]ogN  
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#[&(  

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0Qt!w(  
查看完整的应用实例 pWV_KS  
Fc1!i8vv  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 j&d5tgLB  
H -Mb:4  

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JQ1MuE'  
MbRTOH  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 V+E8{|dYL  
d+q],\"R  
1. 例#3：刻意忽略衍射
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查看完整的应用实例 Tx;a2:6\[  
b)d;eS  

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2. 实例#3：包含衍射 HOP*QX8C%  
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