[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 (Bd8@}\u_  
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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。 }3F8[Td.~N  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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2. 三种傅里叶变换 >tnQuFKg]  
Mo|[Muj8b  
 快速傅里叶变换(FFT) d0~F|j\#  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 W[[3'JTF  
 半解析傅里叶变换(SFT) Z:W6@j-~  
- 一种无需近似的高效重构。 '5.n28W>  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 "qUUH4mR
`  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) |Gt
Tz&  
 逐点傅里叶变换(PSF) t\E#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。 *|ez|*-  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 _Iy0-=G  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Ub*Gv(Pg  
R>U0W{1NO  

图片:1-200Q9103601c3.png

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C Fq3  
3. 每个元件的设置 C1^=se  
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)l<D)  
 傅立叶变换设置 Lt0JUUa0  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 #N_C|v/  
- 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。 2`I"
QU  
- 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) "S.5
_@?  
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4. 每个元件的设置 R9nW5f Nf  
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 傅里叶变换设置 Tz3 L#0:j  
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       >&3M #s(w  
&{NN!X  
5. 默认的傅里叶变换设置 -jdS8n4  
X&fM36o7  
 光源模式和探测器的设置 St9W{  
- 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。 K>X#,lE-  
- 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。 Fg<$;p  
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6. 特殊情况     ol7%$:S  
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 多表面元件 NpqMdd   
- 对下列情况应当特别考虑 0>Iy`>]  
•透镜系统元件 "n3r,  
•球面透镜元件 WzZ<ZCHm  
- 此类组件可以理解为 o^FlQy\  
•一组曲面元件，以及 OjTb2[Q  
•之间有一些自由空间 P*Va<'{:{  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 :,%~R2  
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 在k域的元件 VA+ ?xk  
- 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 >Lj0B%^EvM  
- 这适用于以下情况 ")m0{  
•平面表面元件 / r6^]grg  
•分层介质元件 jsB%RvX  
•光栅元件 qww*  
•功能光栅元件 wb~BY  
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4{4VC"fa  
  &{E1w<uv  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 RQhS]y@e  
F!.Z@y P  
1. 实例#1：成像的光源模式 "=<T8M  
C$?gt-tJ'  

图片:1-200Q910455T60.png

ScOiOz:Ha  
查看完整的应用实例 -P#PyZEH&I  
z6 T3vw
  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 vpnQs#8O  
r Q)?Bhf  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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图片:1-200Q9104P3312.png

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RlW0U-%u  
3. 实例#1：出瞳衍射法 CqK&J /8  
D>tex/Of3  

图片:1-200Q9104SD64.png

SQ&nQzL  

图片:1-200Q9104Z3960.png

tDw(k[aK@  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 NMJX `  
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u~b;m  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 2tPW1"M.n  
EHI%QT  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 WEy$SN+P  
v *'anw&Z  

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C7PVJnY0  
TOF_m$@#  
查看完整的应用实例 Ub[SUeBGH  
<46>v<  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 J>D+/[mFt  
U-^qVlw  

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U'4j+vUc  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 l$[7pM[  
;IV  
1. 例#3：刻意忽略衍射 /Z3 Mlm{  
6gfn5G  

图片:1-200Q9105200K2.png

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P"-*'q,9  
查看完整的应用实例 Ygeg[S!7  
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#3VOC#.  

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uX/K/4  
2. 实例#3：包含衍射 stxei 6  
FZFYwU\~.L  

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