[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 }2!=1|}  
UG,<\k&  
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。 X
:Iam#H  
qOD:+b  

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N!Cy)HnS\w  
sI OT6L^7  
2. 三种傅里叶变换 D=^|6}  
qF? n&>YG  
 快速傅里叶变换(FFT) `^G?+p2E  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 "BvAiT
{u  
 半解析傅里叶变换(SFT) XD8Q2un  
- 一种无需近似的高效重构。 "oLY";0(=  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 vFx0B?  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ,?KN;~t#vz  
 逐点傅里叶变换(PSF) 6qF9+r&e?  
- 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。 wj$WE3Y  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 gY/p\kwsj  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) \-Ipa59U  
:H8`z8=0f{  

图片:1-200Q9103601c3.png

d#>iFD+  
Q^@z]Sc[  
3. 每个元件的设置 \-nbV#{  
"74Rn"d5  
 傅立叶变换设置 NN"!kuM  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 <ZXK}5SZ#  
- 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。 =hq+9 R8=  
- 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) ?Mj@;O9>'  
.?NraydwV  

图片:1-200Q9103Q1A0.png

7@u:F?c  
lG/h[  
4. 每个元件的设置 4RDdfY\%u  
.% {4B,d$  
 傅里叶变换设置 6 66f
;h  
,5Nf9z!hk(  

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       c-".VF  
Pgo^$xn'6  
5. 默认的傅里叶变换设置 tEl_a~s*3?  
fZNWJo# `.  
 光源模式和探测器的设置 <"HbX  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 tjWf`#tH>H  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Sft+Gb6  
G5hh$Nmpi  

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%7[Z/U=  
s+7#Tdh
A  
6. 特殊情况     2)^gd  
fb;y*-?#  
 多表面元件 7]pi.1i  
- 对下列情况应当特别考虑 
tMOhH #  
•透镜系统元件 1J?x2

 
•球面透镜元件 $PbwC6>8  
- 此类组件可以理解为 "qxu9Hg!  
•一组曲面元件，以及 :J~sz)n4  
•之间有一些自由空间 >[&Z
s3>  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 `44 }kkBT  
pe@j`Sm:Ej  

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J<27w3bs~p  
jFPD SR5  
 在k域的元件 j" ~gEGfK  
- 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 J{qpGRQNa  
- 这适用于以下情况 HTw7l]]  
•平面表面元件 SXF~>|h5<  
•分层介质元件 Ce-D^9kC  
•光栅元件 (I0QwB  
•功能光栅元件 ,#blY~h8^  
n04lTME  

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xa]e9u%  
  $5v:z   
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 P(Wr[lH\y  
%5rC`9^  
1. 实例#1：成像的光源模式 0k):OVfm=  
KoF_G[m  

图片:1-200Q910455T60.png

04}" n  
查看完整的应用实例 w\(;>e@  
T(4OPiKu  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 4pG!m&4]ze  
p6|RV(?8  

图片:1-200Q9104G3D2.png

s$PPJJT{b  

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$#LR4 [Fq  
2oFbS%OV  
3. 实例#1：出瞳衍射法 Qs1e0LwA9  
HHXm 4}!;<  

图片:1-200Q9104SD64.png

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8-uRn38  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 bUS"1Tg]*6  
Yfjp:hg/!  

图片:1-200Q910492YW.png

c2fqueK|:W  
  eR*y<K(d  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 6E0{(*  
,bnrVa(I  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 %K7wScz7  
1?hx/02  

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Ubf@"B  
ed:[^#Lj  
查看完整的应用实例 ae-hQ
F&  
u{d\3-]/  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ocDAg<wo  
MF]EX  

图片:1-200Q910511DV.png

W1;u%>Uh  
NpN-''B\  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 u>-pgu  
9?L,DThQ  
1. 例#3：刻意忽略衍射 2SHS!6
:Rl  
=&YhA}l\O  

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sBV})8]KM  
{IR-g,B  
查看完整的应用实例 71(C@/J  
GT3?)g{Z  

图片:1-200Q9105242O9.png

T=D|jt  

图片:1-200Q910530G03.png

(>usa||  
2. 实例#3：包含衍射 <-rw>,  
*Z:'jV<  

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