[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 gS 3&,^  
cPSpPx  
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。 u8QX2|  
}"v"^5  

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D1a4+AyI  
2. 三种傅里叶变换 aMWNZv  
O!jCQ{ T  
 快速傅里叶变换(FFT) :gn!3P}p?  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 n_j[hA  
 半解析傅里叶变换(SFT) jLg4_N1SD  
- 一种无需近似的高效重构。 AmHIG_'  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 N 2\,6<  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) +X%yF{^m(  
 逐点傅里叶变换(PSF) v>6r|{  
- 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。 I nk76-  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 C;|Ru*  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 3yDvr*8-@  
c3+vtP&  

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z\, w$Ef+  
]2+(i  
3. 每个元件的设置 ek<U2C_u#  
v?rN;KY#pK  
 傅立叶变换设置 \}5\^&}_  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 @NZ?D0"  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 A'T! og|5  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) (Y86q\DQ?|  
#+$z`C`  

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Zx6BK=4G  
3mWN?fC  
4. 每个元件的设置 /}wGmX! -!  
8oK30?  
 傅里叶变换设置 Y|",.~  
^B<jMt  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       JkTL+obu  
8@!SM  
5. 默认的傅里叶变换设置 3't?%$'5  
^(y4]yZ  
 光源模式和探测器的设置 pdM|dGq^  
- 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。 '(?@R5a  
- 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。 Y) Z>Bi  
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图片:1-200Q9104034912.png

'yl`0,3wV  
%H54^Z<y  
6. 特殊情况     k~R_Pq S  
~be&T:7.  
 多表面元件 Z"A:^jZ<s  
- 对下列情况应当特别考虑 1K!7FiqY  
•透镜系统元件 XS>4efCJ  
•球面透镜元件 w] VvH"?  
- 此类组件可以理解为 lw7wvZD  
•一组曲面元件，以及 gxF3gM  
•之间有一些自由空间 a83o(9  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 @E1N9S?>  
>%{h_5  

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GerZA#  
%gN8-~$1  
 在k域的元件 xZ .:H&0G  
- 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 P;h/)-q8  
- 这适用于以下情况 ZC05^  
•平面表面元件 Mb-C DPT  
•分层介质元件 27)$;1MT:  
•光栅元件 hsi#J^n{  
•功能光栅元件 f"/NY
6  
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FG?B:Zl%T  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 dz?:)5>I  
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1. 实例#1：成像的光源模式 o4d>c{p  
h|wyvYKZ  

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查看完整的应用实例  </7J:#  
*T 6<'a  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 U4%P0}q/  
7z`)1^M  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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S);bcowf_  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 6*CvRb&  
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f|+p65g  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 I~EJctOG  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 [i\K#O +f  
x]w%?BlS  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 [Qr#JJ  
rcAx3AK.  

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查看完整的应用实例 8H;yrNL  
j&u{a[Y/}  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 XXvM*"3D5  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 =56O-l7T*w  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 x+47CDDu3  
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查看完整的应用实例 PIl:z?q({  
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2. 实例#3：包含衍射 ?31#:Mg6g+  
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