[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 h0EEpL|\  
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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。 @@f"%2ZR[  
e1yt9@k,  

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2. 三种傅里叶变换 I{|O "8  
Cp\6W[2+B  
 快速傅里叶变换(FFT) Z{*\S0^ST  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 sJKI!  
 半解析傅里叶变换(SFT) !aUs>1i  
- 一种无需近似的高效重构。 gt)I(  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 RU|Q]Ymx  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) -OV&Md:~  
 逐点傅里叶变换(PSF) G/E+L-N#`
 
- 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。 iqsCB%;5  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 RHW]Z Pr<  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) X0HZH?V+  
b!t0w{^w  

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3. 每个元件的设置 G[PtkPSJ  
@?sRj&w  
 傅立叶变换设置 z(ONv#}p  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 =jN.1}  
- 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。 .^`{1%  
- 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) `v!urE/gg%  
yZY\MB/  

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4. 每个元件的设置 w{8xpAqm  
NWESP U):w  
 傅里叶变换设置 J3V= 46Yc  
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       XS
B"{H>&  
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5. 默认的傅里叶变换设置 5Pc;5 o0C  
XT%nbh&y  
 光源模式和探测器的设置 Z?q]bSIT  
- 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。 :LQYo'@yB  
- 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。  tU5zF.%  
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6. 特殊情况     x;.Jw6g  
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 多表面元件 WDYeOtc  
- 对下列情况应当特别考虑 ?=msH=N<l  
•透镜系统元件 ! I:%0
D  
•球面透镜元件 X,% 0/6*]  
- 此类组件可以理解为 W+c<2?d:  
•一组曲面元件，以及 _yx>TE2e  
•之间有一些自由空间 $99n&t$Y  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 u@)U"FZ  
R%WCH?B<}  

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 在k域的元件 i^&~?2  
- 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 Y5Bo|*b  
- 这适用于以下情况 H2 {+)  
•平面表面元件 ?p{Nwl#  
•分层介质元件 s\(k<Ks  
•光栅元件 +)om^e@.  
•功能光栅元件 m9WDT  
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  4Z=_,#h4.  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Rok7n1gW  
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S%_In   
1. 实例#1：成像的光源模式 ?3,:-"(@p  
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nHAS(  
查看完整的应用实例 &{hL&BLr  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 2]jn '4  
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8  

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3. 实例#1：出瞳衍射法 u%KTNa0  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 {\"x3;3!6  
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  `2WFk8) F  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 N^G Mp,8  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 #U4F0BdA  
a2O75 kWnm  

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查看完整的应用实例 UgNu`$m+  
[A~xy'T  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 |bHelD|  
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ItVWO:x&v  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 'R
R~7h  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 d#Y^>"|$.  
OA1uY83"  

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查看完整的应用实例 m+R[#GE8#  
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2. 实例#3：包含衍射 ^WgX
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