[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要
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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。 ~AjPa}@ f  
umns*U%T;  

图片:1-200Q9103601c3.png

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LxIGPC~  
2. 三种傅里叶变换 L ~'98C  
 <O7!(  
 快速傅里叶变换(FFT) #OPEYJ;*9d  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 nrY)i_\  
 半解析傅里叶变换(SFT) inh:b .,B  
- 一种无需近似的高效重构。 8#;=>m%  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 zg3kU65PJE  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) \dJhDR  
 逐点傅里叶变换(PSF) /[dMw *SRz  
- 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。 d4ecF%R  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ^'[QCwY~  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) rJGh3%  
0Xb\w^  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 H?O5 "4a  
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 傅立叶变换设置 Uj;JN}k  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 O
)`L( x  
- 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。 Xk.OyQ@  
- 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) ;@=3 @v  
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el`?:dY H  
4. 每个元件的设置 0 aH&M4  
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 傅里叶变换设置 Yw#fQFm  
rX)&U4#[m  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       ..5~x~O  
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5. 默认的傅里叶变换设置 }Q

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r QiRhp  
 光源模式和探测器的设置 VOD-< "|  
- 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。 Hmr f\(x  
- 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。 )Mdddz4  
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6. 特殊情况     %IBT
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EtzSaB*|  
 多表面元件 1SztN3'q  
- 对下列情况应当特别考虑 w[d8#U  
•透镜系统元件 D&pn@6bB  
•球面透镜元件 o3hgkoF   
- 此类组件可以理解为 we[+6Z6J  
•一组曲面元件，以及 U2m#BMV  
•之间有一些自由空间 ymxA<bICS8  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 />mK.FT  
f~wON>$K  

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 "x9yb0  
 在k域的元件 j~>{P=_}  
- 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 J@:Q(  
- 这适用于以下情况 pk9Ics;y  
•平面表面元件 Q&.uL}R  
•分层介质元件 SbGdcCB  
•光栅元件 T='uqKW\  
•功能光栅元件 y@l&B+2ks  
0Qa0  

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}},0#Ap
 
  rs?Dn6:;B  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 >\[]z^J  
r|UJJ9i  
1. 实例#1：成像的光源模式 WGn=3(4  
E>s+"y  

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dvjj"F'Bf  
查看完整的应用实例 BzS4:e<  
Qwpni^D8j  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 OUUV8K  
J{b#X"i  

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y#B=9Ri=z  
`;Tf_6c  
3. 实例#1：出瞳衍射法 6=]Gom&S  
9oJM?&i  

图片:1-200Q9104SD64.png

Mu>
  

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'Wnh1|z  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 nSyLt6zn\  
n5kGHL2  

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  eZOR{|z  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 4&cQW)  
pL1ABvBB  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 9k ~8n9
  
5NZuaN  

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zA9q`ePS  
G/p\MzDko  
查看完整的应用实例 `hO%(9V9  
T"{~mQ*  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Ck )W=  
aC[G_ACwc  

图片:1-200Q910511DV.png

_y[C52,  
9SsVJ<9,R  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 B{&W|z{$  
e-y$&[  
1. 例#3：刻意忽略衍射 GKIzU^f  
,5 ka{Q`K  

图片:1-200Q9105200K2.png

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A  
`15}jTi  
查看完整的应用实例 HNS^:XR  
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2. 实例#3：包含衍射 tcj"rV{G  
Zzjx;SF  

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