[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 W>f q 9  
<A|X4;  
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。 ?*DM|hzOi  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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2. 三种傅里叶变换 w>#{Nl7gz  
w`BY>Xft0
 
 快速傅里叶变换(FFT) SeuC7!q{  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 m=Mb'<  
 半解析傅里叶变换(SFT) L& =a(  
- 一种无需近似的高效重构。 (~>uFH  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 4
4Dytpvg  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) /{1sU}k-  
 逐点傅里叶变换(PSF) TF]bmM})0  
- 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。 X0:V5 e  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 M3XG s|gw  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Z2n Jw  
OlU')0Y  

图片:1-200Q9103601c3.png

*Bfo"["0.  
BF^dNgn+%K  
3. 每个元件的设置 o<h2]TN  
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 傅立叶变换设置 [U5@m]>^  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 NS<C"O  
- 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。 mJxr"cwHl  
- 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) 5D]3I=kj  
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4. 每个元件的设置 IRhi1{K$"  
@},|i*H/  
 傅里叶变换设置 Q};n%&n&  
#ovausK[7  

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       N5PW]  
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5. 默认的傅里叶变换设置 p9>{X\eT:  
^VC/tJ  
 光源模式和探测器的设置 _0cCTQE  
- 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。 ^C=dq(i=[  
- 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。 ]?< wUd  
BGd# \2  

图片:1-200Q9104034912.png

X<%`  
D`|8Og  
6. 特殊情况     ^ps6\>=0cW  
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 多表面元件 reQr=OAez  
- 对下列情况应当特别考虑 QdIx@[+WOq  
•透镜系统元件 U[0x\~[$K  
•球面透镜元件 >&DC[)28  
- 此类组件可以理解为 3S5`I9I  
•一组曲面元件，以及 a(J@]X>'  
•之间有一些自由空间 ~8 B]  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 vjL +fH<0:  
O~Jm<  

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{|d28!8w  
 在k域的元件 5cvvdO*C0  
- 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 y Nc@K|  
- 这适用于以下情况 85x34nT  
•平面表面元件 .5"s[(S  
•分层介质元件 8J#U=q
Yei  
•光栅元件 XS}-@5TI  
•功能光栅元件 l4gF.-.GYF  
tj?%{L  

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nt]'>eX_}  
  "S]G+/I|iw  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 O#<F"e;$  
<{+U- ^rzR  
1. 实例#1：成像的光源模式 Kv9$c(~#  
Z0/$XS9|h;  

图片:1-200Q910455T60.png

\0W0o5c$  
查看完整的应用实例 1{ H=The  
\.aKxj5
  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 {?;qy\m]o  
_l"=#i@L  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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g~ii^[W  
k:&vW21E  
3. 实例#1：出瞳衍射法 t~H0Qeb[v=  
y|0!sNg  

图片:1-200Q9104SD64.png

O14\_eAu6  

图片:1-200Q9104Z3960.png

cL<,]%SkE  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 RWRqu }a  
d8uDSy  

图片:1-200Q910492YW.png

NQGa=kXeJ  
  YQ@2p?4m  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 oTRidG  
48Jt5Jz_  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 &mW7FR'(  
r#A*{4wz  

图片:1-200Q9105040H0.png

Bq;GO  
K5rra%a-7  
查看完整的应用实例 pw&k0?K#  
P(s:+  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 A/"<o5(T(P  
aNn4j_V(  

图片:1-200Q910511DV.png

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Lu~E5 ,  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 )QWhzY  
33SCHQ  
1. 例#3：刻意忽略衍射 `M*jrkM]x  
`T+w5ONn  

图片:1-200Q9105200K2.png

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@tJ4^<`P{  
查看完整的应用实例 r7sA;Y\  
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图片:1-200Q9105242O9.png

E]v]fy"  

图片:1-200Q910530G03.png

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2. 实例#3：包含衍射 /k[8xb  
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