[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 5~GH*!h%;  

xh|<`>5  
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。 R;3nL[{U  
GLWEoV9<  

图片:1-200Q9103601c3.png

wlsq[xP  
<kOdd)X  
2. 三种傅里叶变换 8$`$24Wx  
n5>OZ
3 E@  
 快速傅里叶变换(FFT) 5u=>~yK+  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 _{&bmE  
 半解析傅里叶变换(SFT) o'J^kd`  
- 一种无需近似的高效重构。 :erfs}I  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ^aR^M\38  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)  BDfJ  
 逐点傅里叶变换(PSF) ,4--3 MU  
- 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。 %i5tf;x6i  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ]@{l<ExP  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) zw[ #B #  
=M9;`EmC  

图片:1-200Q9103601c3.png

>0E3Em<(}l  
H[2W(q6  
3. 每个元件的设置 .OcI.1H[  
"DvhAEM  
 傅立叶变换设置 ]8f$&gw&A  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 )m_q2xV  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 7Fzj&!>ti  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) t$z 5m<8  
bJoP@s  

图片:1-200Q9103Q1A0.png

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4. 每个元件的设置 COA*Q  
`z$=J"%? y  
 傅里叶变换设置 bXi(]5  
3/V0w|Z
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图片:1-200Q9103Z4443.png

       @Y !Jm  
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5. 默认的傅里叶变换设置 9m%2&fjK^  
>u+%H vzc  
 光源模式和探测器的设置 QjOY1Xze  
- 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。 bF'Jm*f  
- 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。 L$6W,D  
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图片:1-200Q9104034912.png

J p)I9k,Ez  
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6. 特殊情况     mO2u9?N  
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 多表面元件 4s6,`-  
- 对下列情况应当特别考虑 S!66t?vHB  
•透镜系统元件 ?Ta<.j  
•球面透镜元件 C#n.hgo>I  
- 此类组件可以理解为 Y<h6m]H  
•一组曲面元件，以及 A|YiSwyy  
•之间有一些自由空间 U".5x~UC  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 *alifdp
 
o.(Gja4  

图片:1-200Q9104250P0.png

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 在k域的元件 DE+k'8\T  
- 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 Jl<pWjkZZ  
- 这适用于以下情况 KM?w{ ~9  
•平面表面元件 ?&!e f{  
•分层介质元件 2!R+5^Iy  
•光栅元件 wLzV#8>  
•功能光栅元件 #v; :K8  
iJ`zWpj+{Q  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 \-SC-c  
Xl:.`{5L  
1. 实例#1：成像的光源模式 qh+&Zx~  
p3>Md?e  

图片:1-200Q910455T60.png

!%[fi[p  
查看完整的应用实例
PS8^=  
(3~^zwA  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 9h/Hy aN  
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图片:1-200Q9104G3D2.png

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3. 实例#1：出瞳衍射法 G[6i\Et  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

B#?rW*yEe  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 zp5ZZcj_  
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图片:1-200Q910492YW.png

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实例#2：用于激光导星的无焦系统 %w?C)$Kn\  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 E]}_hZU  
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图片:1-200Q9105040H0.png

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查看完整的应用实例 )7X$um  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 4oL
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 %~} ,N  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 7&9w_iCkV  
X%iJPJLza  

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查看完整的应用实例 <LzxnTx=  
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2. 实例#3：包含衍射 ~$C}?y^ a  
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