[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Y7QIFY's~  
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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。 5

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图片:1-200Q9103601c3.png

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2. 三种傅里叶变换 L B:wo.X  
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 快速傅里叶变换(FFT) h^{D "  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 {fi:]|<1h  
 半解析傅里叶变换(SFT) $tGk,.#j  
- 一种无需近似的高效重构。 .8[Db1W  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 iHKWz)0  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) GEr]zMYG[A  
 逐点傅里叶变换(PSF) Jvysvi{8  
- 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。 J(CqT/Au-  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 !{
@!:m3w  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ^4Ta0kDn  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 N7A/&~g5L  
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 傅立叶变换设置 F-MN%WD~  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 XdKhT618G  
- 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。 >P7|-bV  
- 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) *KF-q?PBb  
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4. 每个元件的设置 G.KZZ-=_4  
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 傅里叶变换设置 '%&i#Eb  
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5. 默认的傅里叶变换设置 Do3;-yp>`  
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 光源模式和探测器的设置 A;~u"g'z&  
- 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。 ,(0q  
- 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。 @pueM+(L&  
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6. 特殊情况     vO#4$,  
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 多表面元件 4zyy  
- 对下列情况应当特别考虑 I2JE@?  
•透镜系统元件 T7E9
l  
•球面透镜元件 PqMU&H_  
- 此类组件可以理解为 cX$ Pq  
•一组曲面元件，以及 kFPZ$8e  
•之间有一些自由空间 =y" lX{}G  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ]$)J/L(p/]  
rf.w}B;V;  

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 在k域的元件 [
eV!ho*r  
- 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 S?.2V@Ic  
- 这适用于以下情况 31b9pi}nf  
•平面表面元件 _aOisN{  
•分层介质元件 RFyeA. N  
•光栅元件 u
Q4
WM  
•功能光栅元件 Ql-RbM  
{3Z&C$:s  

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  E7E>w#T5  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 
2lw0'  
;hsgi|Cy-  
1. 实例#1：成像的光源模式  :~JgB  
3^kZydZCN  

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8E`rs)A  
查看完整的应用实例 Cg NfqT0  
LO8V*H(  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 oy90|.]G  
M|e Qds  

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=VkbymIZ4y  

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2[i:bksjW  
k?|l;6  
3. 实例#1：出瞳衍射法 x6A*vP0nm)  
yP\KIm!  

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 3QSP](W-(  
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  j["b*X`8G  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 TqK`X#Zq  
O)|{B>2r  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 +5(
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nunTTE,iq%  

图片:1-200Q9105040H0.png

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查看完整的应用实例 c%Y%c2([  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 F8S -H"  
Y85M$]e,  

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`(A>7;]:  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 `Y`Ujr\6  
9:N@+;|T  
1. 例#3：刻意忽略衍射 \O 9j+L"  
C*kGB(H7  

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查看完整的应用实例 26|2r  
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2. 实例#3：包含衍射 ?2
l#=t?PP  
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