[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 fM.|#eLi  
GYxI$y0:  
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。 F9w&!yW:  
W^Y0>W~  
uD5yw#`  
926oM77  
2. 三种傅里叶变换 Hc|U@G  
[rU8 #4.  
 快速傅里叶变换(FFT) n^#LB*q  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ypo=y/!  
 半解析傅里叶变换(SFT) +to9].O7y  
- 一种无需近似的高效重构。 !3# }ZC2  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 BwD1}1jp  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 5&=n  
 逐点傅里叶变换(PSF) ^#se4qQ  
- 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。 ,$$$_+m\  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 U:hC!t:  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) %QLYNuG  
[zE
P|  
8-YrmP2k  
v"~I( kf$  
3. 每个元件的设置 W=]",<  
7g+]  
 傅立叶变换设置 C
t+%  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Qe.kNdT+_  
- 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。 IQ~7vk()  
- 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) ',Pk>f]AB-  
a@ }r[0O  
;NeEgqW"
 
/j@ `aG(a  
4. 每个元件的设置 rxeXz<  
ZY$@_DOB}  
 傅里叶变换设置 ;@~*z4U  
e/jM+%  
       |9Ks13?Ck  
j88sE MZ  
5. 默认的傅里叶变换设置 h xJgxM  
@ibPL+~-_  
 光源模式和探测器的设置 6FMW g:{  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 u?Mu*r?  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 de{YgN  
*r$.1nke  
"m;]6B."  
=2)t1 H  
6. 特殊情况     G$uOk?R#5c  
)0MshgM  
 多表面元件 chzR4"WZFt  
- 对下列情况应当特别考虑 Vp"Ug,1  
•透镜系统元件 $50"3g!Y  
•球面透镜元件 w*}yw"gP*0  
- 此类组件可以理解为 q*TKs#3  
•一组曲面元件，以及 G11.6]?Gg  
•之间有一些自由空间 -8 =u{n  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 a;(zH*/XK  
l5]oS?>y  
}_l -'t  
/Py>HzRE:  
 在k域的元件 i/~QJ1C  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Sb4PCt  
- 这适用于以下情况 7qK0!fk5  
•平面表面元件 M8j(1&(:  
•分层介质元件 <`UG#6z8  
•光栅元件 <;E[)tv  
•功能光栅元件 RXS|-_$  
,T*_mDVY  
w[oQ}5?9'  
  5=h'!|iY  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 *u;">H*BW  
33*d/%N9  
1. 实例#1：成像的光源模式 =C>`}%XT}  
EZumJ."  
1(7.V-(G  
查看完整的应用实例 O| 6\g>ew  
UAXF6
4w{  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 PeUd  
Yj7= T%5  
 |iUfM3  
[^}>AC*im  
s?x>Yl %  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ka)LK@p6  
X>Xp&o  
6Vbv$ AU  
m|2]lb  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 K&IrTA j}  
kbp( a+5  
avt>saR  
  &*]{"^  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 _[vdY|_  
"i{_<;p O  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 H(G^O&ppdB  
oD#<?h)(  
u ?G\b{$m  
y.*=Ww+  
查看完整的应用实例 %6IlE.*,  
,*nZf|  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 "^ 6lvZP(  
DR yESi  
XL7;^AE^Wl  
Ns!3- Y  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 L740s[,`o#  
W93JY0Ls9|  
1. 例#3：刻意忽略衍射 {~p7*
j^0  
lO2T/1iMTW  
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查看完整的应用实例 42J';\)oP  
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k$-~_^4m  
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2. 实例#3：包含衍射 U%^eIXV|  
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