[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 <9x|)2P  
}OSfC~5P  
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。 oJZ0{^  
OqX+R4S  

图片:1-200Q9103601c3.png

tPDB'S:&
3  
o3`0x9{  
2. 三种傅里叶变换 N@"e^i  
PPh1y;D  
 快速傅里叶变换(FFT) &-x/c\jz  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 +B7UGI  
 半解析傅里叶变换(SFT) dBHki*.u  
- 一种无需近似的高效重构。 HS|x  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 V/ZWyYxjLi  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 9Dyw4'W.N  
 逐点傅里叶变换(PSF)  aqwW`
\  
- 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。 ]@qD4:  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 5;[0Q  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 3]>YBbXvE  
(CE2]Nv9")  

图片:1-200Q9103601c3.png

G~NhBA9  
8g/r8u~  
3. 每个元件的设置 t5QGXj  
VKi3z%kwK  
 傅立叶变换设置 kEg~yN  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Ds\f?\Em  
- 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。 /sl
#M  
- 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) ^fM
=|.?  
U27ja|W^  

图片:1-200Q9103Q1A0.png

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w$Mb+b$  
4. 每个元件的设置 P2)g%$ME  
%;`3I$  
 傅里叶变换设置 5JZZvc$au  
94XRf"^  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       Kw>gg  
t;[Q&Jl  
5. 默认的傅里叶变换设置 p-/}@r3Z+  
7p18;Z+6>X  
 光源模式和探测器的设置 $P&27  
- 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。 z<BwV /fH}  
- 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。 _[ `"E'  
.sUL5`  

图片:1-200Q9104034912.png

gOk^("@  
yAc}4*;T/  
6. 特殊情况     |nO}YU\E  
q{.~=~  
 多表面元件 tQ4{:WPG  
- 对下列情况应当特别考虑 zyI4E\  
•透镜系统元件 l1RFn,Tzr  
•球面透镜元件 Jaf=qwZ/`  
- 此类组件可以理解为 &S#bLE  
•一组曲面元件，以及 \y/+H  
•之间有一些自由空间 t{/ EN)J  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 J15$P8J  
$E@ke:  

图片:1-200Q9104250P0.png

D%.<}vG  
PiIILX{DuH  
 在k域的元件 4>@-1nt}  
- 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 Mq,_DQ  
- 这适用于以下情况 >l5JwwG  
•平面表面元件  ]cI(||x  
•分层介质元件 M,UYDZ',  
•光栅元件 GgjBLe=C  
•功能光栅元件 gClDVO  
8%9OB5?F6  

图片:1-200Q910432G20.png

4HDQj]z/  
  YuDNm}r[  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 uO-R:MC  
L:EJ+bNG  
1. 实例#1：成像的光源模式 gM3gc;  
}~5xlg$B<<  

图片:1-200Q910455T60.png

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查看完整的应用实例 /7zy5  
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'gl  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 }c,}+{q
 
cjO,#W0&f  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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图片:1-200Q9104P3312.png

63- YWhs;  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 u]cnbm  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

Qi7^z;  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 jW",'1h
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%jM|*^\%  

图片:1-200Q910492YW.png

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  P-`^I`r  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 |qNrj~n@  
ikRIL2Y  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 @kwD$%*0  
U>x2'B v  

图片:1-200Q9105040H0.png

~K],hi^<P  
=-pss 47  
查看完整的应用实例 |/lIasI  
T[q-$8U  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 @4B2O"z`  
v981nJ>w,  

图片:1-200Q910511DV.png

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IL:"]`f*  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Ef`LBAfOO  
0_D~n0rq,v  
1. 例#3：刻意忽略衍射 X7c*T /  
v V^GIWK  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 v,i:vT\~  
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图片:1-200Q9105242O9.png

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2. 实例#3：包含衍射 LMG\jc?,  
Yg]f2ke  

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