[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ov Wm}!
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(7|!%IO.  
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。 .#Lu/w' -M  
EE~DU;p;]  
sWMY Lo  
&bwI7cO  
2. 三种傅里叶变换 KCS},X_  
1v9#Fr Y  
 快速傅里叶变换(FFT) i=`@)E  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 O<+x=>_  
 半解析傅里叶变换(SFT) 26-K:"  
- 一种无需近似的高效重构。 P?M WT]fY  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 l\
&Tw[O  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) K]>X31Ho  
 逐点傅里叶变换(PSF) n{z!L-x^b  
- 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。 M~djX} #\  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Nk$OTDwP  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 82w=t
 
=R||c  
Y'x+!&H  
6V @ [<d  
3. 每个元件的设置 +`~kt4W  
8'VcaU7Nh  
 傅立叶变换设置 HhT6gJWrU  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 w4;1 ('  
- 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。 X[$FjKZh=F  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) e-YMFJtoK}  
|BE`ASW;  
@l@erCw@  
c~n:xblv  
4. 每个元件的设置 e~Z>C>J  
Xs$UpQo   
 傅里叶变换设置 '>dx~v %  
gP>`DPgb^  
       Aw7_diK^  
M>|R&v  
5. 默认的傅里叶变换设置 f VpE&F  
)\l(h%s[I  
 光源模式和探测器的设置 wT^QO^.  
- 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。 ~cW,B}  
- 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。 bjB4  
{Nny.@P)H  
VK]sK e  
vUgMfy&  
6. 特殊情况     ^ub@Jwe  
])$Rw$`w  
 多表面元件 |Fp+9U  
- 对下列情况应当特别考虑 tF~D!t@  
•透镜系统元件 nY50dFA,  
•球面透镜元件 P^& =L&U  
- 此类组件可以理解为 n_MY69W  
•一组曲面元件，以及 6@geakq  
•之间有一些自由空间 0m&W: c  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 05/'qf7P,U  

cP`[/5R  
\LQ54^eB  
v0'`K 5M  
 在k域的元件 f|'8~C5I@>  
- 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 ;n;bap  
- 这适用于以下情况 Kz2s{y~?  
•平面表面元件 #^eXnhj9  
•分层介质元件 *MZa|Xy  
•光栅元件 gP:H_nVh  
•功能光栅元件 >}6V=r3[+  
1_6oM/?'  
/m(v5v7(  
  h!q_''*;  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 <t"|wYAa_  
M5T4{^i  
1. 实例#1：成像的光源模式 'MY0v_  
~mK|~x01@  
ZBl!7_[_  
查看完整的应用实例 j55;E E!  
o=y0=,:a?9  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ud:5_*  
Rr6}$]1  
ylwh_&>2  
k;xIo(:  
K *xca(6  
3. 实例#1：出瞳衍射法 XX[CTh?O%  
U)iq  
xfADks2w  
:~%{  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 Y;[+^J*a  
P&}J(;Lbl  
[ T!0ka  
  :XaBCF*  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 b&\f 8xZ  
IT=<p60"  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 /7jb&f   
Gx/kel[Y}  
8D6rShx =  
nX|]JW  
查看完整的应用实例 u;3wg`e  
X&s"}Hf  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 d_aHUmI^"  
~1.B fOR8  
AOscewQ  
$BUm,  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 y`8bx94jB  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 Zj5B}[,l\  
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查看完整的应用实例 ]mT2a8`c.r  
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2. 实例#3：包含衍射 GiS:Nq`$(  
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