[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 lLl^2[4k5  
85-00m ~  
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。 ,|}Pof=]xk  
PY~cu@'k{  

图片:1-200Q9103601c3.png

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A[^fG_l
4  
2. 三种傅里叶变换 ~Sh8. ++}  
{4\(HrGNk  
 快速傅里叶变换(FFT) kbiMqiPG  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 jgbE@IA@!'  
 半解析傅里叶变换(SFT) QF Vy2 q  
- 一种无需近似的高效重构。 bZz ,'  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 UhXZ^k3  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) EN'}+E 8  
 逐点傅里叶变换(PSF) {p-&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。 LL4yafh  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 1r'skmxq  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) xmsw'\  
+<7`Gn(n3  

图片:1-200Q9103601c3.png

{L4ta~2/T  
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3. 每个元件的设置 Z2!O)
8  
dJ#mk5= "  
 傅立叶变换设置 9/'zk
  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 z^'3f!:3   
- 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。 |Q[[WHqj2f  
- 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) f+d
[Q1  
ha&2V=  

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EA) K"C  
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4. 每个元件的设置 H}Z\r2  
2guWWFS  
 傅里叶变换设置 _vr>-:G  
C5"=%v[gQv  

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5. 默认的傅里叶变换设置 ~|QhWgq  
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 光源模式和探测器的设置 !,WO]Ov  
- 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。 8&t3a+8l  
- 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。 `o4alK\  
cdY|z]B  

图片:1-200Q9104034912.png

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6. 特殊情况     "&lQ5]N.%  
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 多表面元件 41dB4Td5t  
- 对下列情况应当特别考虑 }RvinF:5  
•透镜系统元件 sbqAjm}  
•球面透镜元件 N/CL?Z>c  
- 此类组件可以理解为 v!~tX*q  
•一组曲面元件，以及 ,sF49CD  
•之间有一些自由空间 F8Y_L\q  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 qD!qSM  
Pk)>@F<  

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 'ONCz  
RKru hF  
 在k域的元件 u2\QhP 9  
- 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 Fp=O:]  
- 这适用于以下情况 0Ez(;4]3  
•平面表面元件 ZMa@/\pf1  
•分层介质元件 ;xqN#mqq  
•光栅元件 (t[sSl  
•功能光栅元件 FglW|Hwy  
Es]:-TR  

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aq,Ab~V]  
  ;[)O{%s  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 b}<?& @  
!DU4iq_.  
1. 实例#1：成像的光源模式 skeH~-`M@  
{mOQRAKl  

图片:1-200Q910455T60.png

|[./jg"  
查看完整的应用实例 V$o]}|  
R^*%yjy9  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 F .hA.E  
b';oFUU>Q  

图片:1-200Q9104G3D2.png

sx1w5rj.Y0  

图片:1-200Q9104P3312.png

~S\y)l\wZ  
2UbTKN  
3. 实例#1：出瞳衍射法 tXXnHEz  
nY M2Vxi0+  

图片:1-200Q9104SD64.png

y\?NB:=%  

图片:1-200Q9104Z3960.png

l~(A(1  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 oU`{6 ~;  
b%wm-p  

图片:1-200Q910492YW.png

@h=r;N#/`P  
  ,azBk`$iQr  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 vCX
54  
5.M82rR;~  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Gov]^?^D-  
!FA[ ]d4  

图片:1-200Q9105040H0.png

BG/Q7s-?K  
.(g"(fgF  
查看完整的应用实例 %n B}Hq ;  
P1G;JK  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 &iI5^b-P  
)=TS)C4  

图片:1-200Q910511DV.png

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O_4j"0  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 /0 2-0mNv  
O&g$dK!Rad  
1. 例#3：刻意忽略衍射 sD=iHO Am  
1c4@qQyo  

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查看完整的应用实例 Xn6'*u>+;[  
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>(He,o@M  
2. 实例#3：包含衍射 zvOSQxGQ  
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