[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 *b|NjwmB  
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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。 K~6e5D7.  
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2. 三种傅里叶变换 rpV1y$n<F  
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 快速傅里叶变换(FFT) S\x=&Rz  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 _M5%V>HO  
 半解析傅里叶变换(SFT) L36Yx7gT<  
- 一种无需近似的高效重构。 .qD@ Y3-  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 /DFV$+9  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) EtJ8^[u2J  
 逐点傅里叶变换(PSF) 963aW*r  
- 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。 bud&R4+  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 a:Q[gF
8>  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 4gBp8*2  
P,xwSvO#M  

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3. 每个元件的设置 zc+@lJy  
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 傅立叶变换设置 c0- ;VZ'  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 l|`^*%W@u6  
- 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。 9";sMB}W*  
- 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) Hh[Tw&J4  
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4. 每个元件的设置 @tT-JwU  
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 傅里叶变换设置 3{7T4p.G  
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5. 默认的傅里叶变换设置 tD=@SX'Y  
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 光源模式和探测器的设置 xhs#u  
- 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。 ~W#sTrK

 
- 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。 .K8w8X/3  
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图片:1-200Q9104034912.png

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6. 特殊情况     epD?K  
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 多表面元件 s4LO&STh{  
- 对下列情况应当特别考虑 l$Gl'R>>*  
•透镜系统元件 kyYLP"oB=  
•球面透镜元件 E9fxjI%1  
- 此类组件可以理解为 t;qP']2  
•一组曲面元件，以及 h)(*q+a  
•之间有一些自由空间 \}*k)$
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- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 P7 yq^|  
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 在k域的元件 K7TzF&  
- 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 0DPxW8Y-`  
- 这适用于以下情况 \FmKJ\  
•平面表面元件 VRng=,  
•分层介质元件 i?@M  
•光栅元件 >7Jr^o#|_x  
•功能光栅元件 ;iYff N  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 |+,[``d>"  
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1. 实例#1：成像的光源模式 u eb-2[=  
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;\;M =&{}  
查看完整的应用实例 g(x9S'H3l  
 \[:/CxP  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 N5U)*U'-u  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 m6mwyom.  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 VaONd0Z I  
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  }YhtUWz].  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 w(d>HHg  
"`Ge~N[$A  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 5II(mSg8  
`\u;K9S6  

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o(kM9G|  
查看完整的应用实例 E ]9\R  
2.e vx  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 TtD@'QXq  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 o]n!(f<(*  
y@V_g'  
1. 例#3：刻意忽略衍射 }G<T:(a  
Q _iO(qu 6  

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查看完整的应用实例 K5t0L!6<+  
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2. 实例#3：包含衍射 G2{O9  
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