[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 _-({MX[3k<  
G!$~'o%/  
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。 dVB#Np  
WlQCPC  

图片:1-200Q9103601c3.png

;GG,Z#\m  
>D!R)W`  
2. 三种傅里叶变换 *]U`]!Esp  
+_fFRyu>  
 快速傅里叶变换(FFT) 7uc\AhOk6  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 !gW`xVGv  
 半解析傅里叶变换(SFT) n-8/CBEH(  
- 一种无需近似的高效重构。 RD[P|4eY  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 RBf#5VjOG!  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) }p6]az3  
 逐点傅里叶变换(PSF) Jyg1z,B <  
- 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。 VB*c1i  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 )M0(vog  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) W;I{4ed6  
x
P'0a  

图片:1-200Q9103601c3.png

w;ZT-Fti  
WRu(F54Sk  
3. 每个元件的设置 +'gO%^{l  
,z
x{RDI  
 傅立叶变换设置 ?[ )}N _o#  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 h#4n  
- 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。 ]'Eg2(wy  
- 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) <J+Oh\8tad  
xK_UkB-$i  

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7<]&pSt=  
*B!Ox}CI.L  
4. 每个元件的设置 u=InE|SH  
&T,,fz$  
 傅里叶变换设置 'e]>lRZ  
y%%VJ}'X!  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       3>VL>;75[  
ek<B=F  
5. 默认的傅里叶变换设置 K!CVS7  
7I w^  
 光源模式和探测器的设置 4_-&PZ,d  
- 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。 3_ J'+  
- 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。 h?dSn:Y\?  
MV$E_@pg  

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C2rG3X^~Jm  
j;}-x1R  
6. 特殊情况     &q|
vvF<G  
j7&#R+f  
 多表面元件 )x\%*ewY  
- 对下列情况应当特别考虑 tZ62T{, a  
•透镜系统元件 rR@]`@9  
•球面透镜元件 [VXQ&  
- 此类组件可以理解为 A<c<!N  
•一组曲面元件，以及 iSf%N>y'K  
•之间有一些自由空间 W gyRK2#!  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 d>F7i~W  
mr}o0@5av  

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axC{azo|  
-x6_HibbD  
 在k域的元件 QmSj6pB>  
- 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 ;q-c[TZC  
- 这适用于以下情况 )R `d x  
•平面表面元件 gKTCfD~
 
•分层介质元件 2&S^\kf  
•光栅元件 0);5cbV7i  
•功能光栅元件 Pn^:cr|  
^n~Kr1}nj  

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31^/9lb  
  k8ILo)  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 (^B1Kt!<  
YkFLNCg4}  
1. 实例#1：成像的光源模式 R-pON4D"*  
yj_/:eX  

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KF
*F  
查看完整的应用实例 aO1.9!<v  
>yn?@ve@  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ,Zie2I?q  
|g{50r'=  

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f1SKOq  

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_s#J\!F  
]E"J^mflGK  
3. 实例#1：出瞳衍射法 $G0e1)D  
 Hvz;[!  

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 kPy7e~  
4S>#>(n7=  

图片:1-200Q910492YW.png

5);"()g32  
  h-(NWxK+  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 `Qb!W45  
vRaxB  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ozS'n]8*  
p?Ux1S  

图片:1-200Q9105040H0.png

fGj66rMGw  
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4x6v<  
查看完整的应用实例 ecl6>PS$'  
aC9iNm8w  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 NlhC7  
h] )&mFiE"  

图片:1-200Q910511DV.png

arKf9`9  
(Q `Ps/  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ~g[D!HV|yu  
2@_3V_  
1. 例#3：刻意忽略衍射 >nehyo:#  
sDgo G  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 uHf1b?W  
A][ ;v  

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2. 实例#3：包含衍射 K
7x;/O  
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