[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 GK`U<.[c  
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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。 O~OM.:al&  
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2. 三种傅里叶变换 3rj7]:Vr  
W|L#Q/ RX  
 快速傅里叶变换(FFT) Eh+m|A  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 zXW)v/ ZD  
 半解析傅里叶变换(SFT) `D? &)Y  
- 一种无需近似的高效重构。 gX~lYdA  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 {Rz(0oD\  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) EX/{W$ &K  
 逐点傅里叶变换(PSF) &9ERlZ(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。 A~@x8  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 $}JWJ\-]  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) |Sv}/P-  
Kut@z>SK  

图片:1-200Q9103601c3.png

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6(/*E=bOKV  
3. 每个元件的设置 5 )z'=  
6J<R;g23R]  
 傅立叶变换设置 gn:&akg  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 UE-1p  
- 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。 W+i&!'  
- 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) R9-Uoc/  
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*&~(>gNF,  
4. 每个元件的设置 "XLFw;o  
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 傅里叶变换设置 hO2W!68
 
hf:\^w  

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=C- b#4Q  
5. 默认的傅里叶变换设置 1Q7]1fRu  
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 光源模式和探测器的设置 ZKJhmk  
- 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。 o|APsQE  
- 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。 g f<vQb|  
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6. 特殊情况     [$@EQ]tt/  
GO3KKuQ=  
 多表面元件 $lg{J$ h8  
- 对下列情况应当特别考虑 qb$M.-\ne  
•透镜系统元件 h\4enu9[RL  
•球面透镜元件 T%yGSk  
- 此类组件可以理解为 fW$1f5g"  
•一组曲面元件，以及 i7mo89S  
•之间有一些自由空间 24k;.o  
- 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<y R?  
v}.~m)  

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=vsvx{o?  
 在k域的元件 P}w0=  
- 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 x b!&'cw  
- 这适用于以下情况 !$p E=~1C  
•平面表面元件 kBtzJ#j
B  
•分层介质元件 8{)N%r  
•光栅元件 Nv=&gOy=  
•功能光栅元件 PnH5[4&k  
y m?uj4I{  

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-PaR&0Tt  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 TiKfIv  
,WE2MAjhT  
1. 实例#1：成像的光源模式 5Vr#>W  
esd9N'.Q*  

图片:1-200Q910455T60.png

bUe6f,8,  
查看完整的应用实例 ^*F'[!. p  
6M[OEI5  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 or(P?Ro  
v!#koqd1y.  

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J IE0O`  

图片:1-200Q9104P3312.png

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e\}'i-  
3. 实例#1：出瞳衍射法 HE-ErEtGB  
'OU`$K7n  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

Wu)An  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 \"P$*y4Le  
HMw}pp:  

图片:1-200Q910492YW.png

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  =(Y+
u  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 "Mh}n-oju  
1cV0TUrz  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 b@B\2BT  
d!y_N&z|(  

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W(EN01d\  
K<v:RbU|[1  
查看完整的应用实例 T/tCX[}  
pwl7aC+6d  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 WL;2&S/{@  
L(}/W~En  

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SKo*8r   
实例#3：剪切干涉法的准直测试 tdNAR|  
TlC?
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1. 例#3：刻意忽略衍射 )!5"\eys  
HFX,EE  

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查看完整的应用实例 vAtR\Vh  
gyobq'o-  

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c@$W]o"A  
2. 实例#3：包含衍射 *s?C\)x  
FLQ^J3A,I  

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