[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 OBw`!G*w  
S-LZ(o{ZL  
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。 BvZ^^IUb  
APtselC  
)_c=mT  
Oa\`;  
2. 三种傅里叶变换 A M1C $  
^`jZKh8)h  
 快速傅里叶变换(FFT) C>:/(O  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 }rY?=I  
 半解析傅里叶变换(SFT) eb.cq"C  
- 一种无需近似的高效重构。 3?*M{Y|  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Oa}V>a  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) >Z2,^5P{  
 逐点傅里叶变换(PSF) yK&*,J |  
- 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。 H7yg9zFT N  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 FfYd+]+?  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) n(Q\',C  
] [HGzHA  
<nb3~z1  
KYkS6|A  
3. 每个元件的设置 M)`HK .  
aucZJjH  
 傅立叶变换设置 
Xb<DpBrk  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 K{zCp6  
- 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。 Pn+IJ=0Y  
- 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) PHRGhKJW})  
h"PS-]:CD  
0E?s>-b  
pyg!rf-  
4. 每个元件的设置 O/DAf|X|  
CrNwALx  
 傅里叶变换设置 .B 85!lCF  
T}n}.JwU  
       @ kJ0K  
r)
6uX  
5. 默认的傅里叶变换设置 q6C6PPc  
"+n4c'  
 光源模式和探测器的设置 y^mWG1"O  
- 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。 N>A{)_k3  
- 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。 aJ5H3X}Y  
2/yXY_L  
q:Y6fbt<7  
e~+(7_2  
6. 特殊情况     " K 8&{=  
*t#s$Ga  
 多表面元件 IU Y> ih  
- 对下列情况应当特别考虑 ocIt@#20K  
•透镜系统元件 VX^o"9Ntl  
•球面透镜元件 }A4nJ>`tq  
- 此类组件可以理解为 9TVB<}0G  
•一组曲面元件，以及 G}!7tU  
•之间有一些自由空间 4AY _#f5u  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Y{k>*: Ax_  
Z0[)u_<  
^w:OS5%R  
2E`~
qn  
 在k域的元件 ~Na=+}.q_  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 G3RrjWtO  
- 这适用于以下情况 ?
w+ QbT  
•平面表面元件 !;o\5x<'$O  
•分层介质元件 M11"<3]D  
•光栅元件 r-RCe3%g%  
•功能光栅元件 87QZun%  
hD nM+4D  
)Qh>0T+(  
  R*s* +I  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Xw7{R  
uP{;*E3?  
1. 实例#1：成像的光源模式 LXHwX*`Y  
yWj9EHQU[  
cI*KRC
U  
查看完整的应用实例 2.[_t/T  
p=!#],[  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 v~^ks{  
(Ij0AeJ#  
[096CK  
IFiTTIlT0  
#|qm!aGs  
3. 实例#1：出瞳衍射法 `1n
RcY  
`S"W8_m  
`WH[DQ  
ZlthYuJ  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 eYJ{LPo  
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MV%Xhfk  
  mfXD1]<.  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 !8.En8Z<D-  
}qer  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ;aq`N}d  
l iw,O 6  
CV'&4oq  
Xo2^N2I  
查看完整的应用实例 bfFmTI$,  
S8\+XJ  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 q1H=/[a  
xN6>2e  
zQ,f5x  
r)VLf#3B  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 H{ZLk,  
#nKRTb+{  
1. 例#3：刻意忽略衍射 X]qCS0GD'  
5N\+@grp  
Ba<ngG !  
p~h4\.*`  
查看完整的应用实例 [M4xZHd#o  
VsEGX@;tO  
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NdZ)[f:2  
2. 实例#3：包含衍射 <nBo}0O}  
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